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如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀...

如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下,PT下方的电场E的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度v沿水平方向垂直射入匀强电场E中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为manfen5.com 满分网.不计粒子的重力及它们间的相互作用.
试求:
(1)电场强度E与E1
(2)有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正方形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中.欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失),并返回Q点,在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于a,磁感应强度B的大小还应满足什么条件?
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(1)粒子在两电场中做类平抛运动,由图可得出粒子在两电场中的运动情况;分别沿电场方向和垂直电场方向列出物理规律,联立可解得电场强度的大小; (2)粒子进入磁场时做圆周运动,由题意可知其运动的临界半径值,再由牛顿第二定律可求得磁感应强度. 【解析】 (1)设粒子经PT直线上的点R由E电场进入E1电场,由Q到R及R到M点的时间分别为t1与t2,到达R时竖直速度为vy, 则:由        v=at 及牛顿第二定律,F=qE=ma 得:① 而② 速度关系,③ v(t1+t2)=2L④ 上述三式联立解得:E1=2E, 即. (3)欲使粒子仍能从S孔处射出,粒子的运动轨迹可能是如图甲、乙所示的两种情况 甲S对图甲所示的情形,粒子运动的半径为R1, 则 又 解得: S乙对图乙所示的情形,粒子运动的半径为R2,则 又   则有 综合B1、B2得: 或 又 解得, 答:(1)电场强度,.; (2)粒子运动的半径小于a,磁感应强度B的大小还应满足的条件
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块.(取g=10m/s2)试问:
(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?
(2)最终木板上放有多少块铁块?
(3)最后一块铁块与木板右端距离多远?
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如图甲所示,两根质量均为 0.1kg完全相同的导体棒a、b,用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上.已知斜面倾角θ为53°,a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨间间距的一半,导轨间分界线OO′以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场.当a、b导体棒沿导轨下滑时,其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示.若a、b导体棒接入电路的电阻均为1Ω,其它电阻不计,取g=10m/s2,sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,试求:
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(1)PQ、MN导轨的间距d;
(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(3)匀强磁场的磁感应强度.
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小玉所在的学习小组在研究了“嫦娥一号”相关报道后得知,绕月卫星在完成其绕月的伟大历史使命后,最终将通过撞击月球表面完成最后的多项科学使命,对此同学们做了相关的研究并提出了相应的问题.
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①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是______
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的______成正比、与悬索的横截面积的______成正比.
样品长度/m截面积/cm2伸长量/cm
拉力/N
200400600800
A10.500.020.040.060.08
B20.500.080.160.240.32
C11.000.010.020.030.04
D30.500.180.360.540.72
E10.250.040.080.120.32

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同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.
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(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为30Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得:manfen5.com 满分网.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω,而小丽同学则说是3kΩ.请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由.
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻为1Ω)
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C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA,内阻未知)
D.滑动变阻器R1 (最大阻值约10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值2kΩ)
G.变阻箱(0~9999Ω)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是______(填器材前的字母代号).
②在右方框中画出应采用的电路.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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