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如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上...

manfen5.com 满分网如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场.现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域,不考虑电子间的相互作用.已知电子的电荷量为e,质量为m,在△OAC中,OA=a,θ=60°(即.∠AOC=60°)求:
(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是多少?
(2)在PQ右侧x轴上什么范围内能接收到电子.
(1)电子在匀强磁场中,仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,由半径的公式可知,半径越大则运动速度越大.从而由最大半径来确定最大速度; (2)由题意可知,电子均是垂直进入匀强电场,则仅仅在电场力作用下,做类平抛运动,由平抛运动处理规律可得,x轴上能接收到电子的范围. 【解析】 (1)要使电子能通过PQ界面,电子飞出磁场的速度方向必须水平向右, 由Bev=知,r越大v越大,从C点水平飞出的电子,运动半径最大,对应的速度最大, 即r=2a时,电子的速度最大    由Bev=    得:vmax= (2)粒子在电场中做类平抛运动,将其运动分解成垂直电场强度方向与沿着电场强度方向. 则有,电场强度方向做初速度为零的匀加速度直线运动:a=t2 垂直电场强度方向做匀速直线运动:x=vt 解得:xmax= 由此可知:PQ界面的右侧x轴上能接收电子的范围是(a,a+) 答:(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是; (2)在PQ右侧x轴上(a,a+)范围内能接收到电子.
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考点分析:
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在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
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(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.
(2)该星球的第一宇宙速度.
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某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻约为2Ω)
B.电压表V1(0~2V,内阻RV1=4000Ω)
C.电压表V2(0~2V,内阻RV2约为3500Ω)
D.电流表A(0~3A,内阻0.1Ω)
E.电阻箱R1(0~9999Ω)
F.滑动变阻器R2(0~200Ω,lA)
G.电键和导线若干
该小组根据以上实验器材设计了如图1所示的电路来测量电源的电动势和内阻.
(1)请你根据实验电路补充完整主要的实验步骤:
a.闭合电键______,记下V1的读数U1
b.闭合电键______,断开电键______
记下______
(2)请你根据以上步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式:
E=______.   r=______
(3)在现有器材的条件下,请你选择合适的实验器材,并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案,在下边方框2中画出实验电路图.
(4)如果要求用图象法处理你设计的实验的数据,并能根据图象较直观地求出电动势和内阻,则较适合的函数表达式是______.请你在下边虚框3中画出此表达式对应的大致图象.
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(1)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳套.图1乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______
②在本实验中,两次拉橡皮条时,都需要将橡皮条拉到______,这样做的目的是______
(2)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
①实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J;此时重锤的动能比开始下落时增加了______ J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是______.(重锤质量m已知)
②在图乙所示的纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以manfen5.com 满分网为纵轴画出的图线应是如图3中的______.图线的斜率表示______
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(1)用单摆测重力加速度的实验中,为使周期的测量尽可能准确,开始计时的位置应在单摆摆动到    (选填“最高点”或“最低点”).如果测量出摆球完成N次全振动的时间为t,则计算单摆周期的表达式T=    ,这是应用了    (选填“比较法”、“放大法”、“替代法”、“转换法”)来减少测量的误差.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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