如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外,一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动.(重力加速度为g)
(1)求此区域内电场强度的大小和方向;
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成45
,如图所示.则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?
(3)在(2)问中微粒运动P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?
考点分析:
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两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R. 整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动.设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好.重力加速度为g.求:
(1)ab杆匀速运动的速度v
1;
(2)ab杆所受拉力F,
(3)ab杆以v
1匀速运动时,cd杆 以v
2(v
2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?
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静电场与引力场有着非常相似的性质,力的形式都遵从平方反比定律,解答下列问题:
(1)写出万有引力定律和库仑定律中的常数G与K的单位
(2)某星球的质量为M,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v
平抛一个物体,经t时间该物体落到山坡上.欲使该物体不再落回该星球的表面,至少应以多大的速度抛出物体(不计一切阻力,万有引力常量为G)?
(3)如图所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量异性点电荷Q
A,Q
B,已知Q
A=+Q,Q
B=-Q,静电引力常数K.求在顶点C处的点电荷Q
C=+q所受的静电力.
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利用如图甲所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻R
x.
(1)请读出乙图中螺旋测微器的读数______m
(2)写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=.______
(3)利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S
1,将电键S
2接2,调节滑动变阻器R
P和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U
1、I
1;
请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:______.
由以上记录的数据计算出被测电阻R
x的表达式为R
x=______.
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用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对图中纸带上的点痕进行测量.
即可验证机械能守恒定律
①下面列举了该实验的几个操作步骤
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的步骤是______,操作不当的步骤是______.
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度.如图2所示是打出的一条纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图2所示.使用电流的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=______.(用x
1、x
2、x
3、x
4及f表示)
③在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小,若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是______.
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各色光通过玻璃棱镜发生色散时的偏折角度不同,其中紫光的偏折角度比红光的大,这是由于在玻璃中紫光的传播速度______(填“大于”或“小于”)红光的传播速度,因此,玻璃对紫光的折射率______(填“大于”或“小于”)玻璃对红光的折射率.在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线三个波段的频率依次为Υ
1、Υ
2、Υ
3,它们的大小关系是______.
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