如图甲所示，xOy位于竖直平面内，以竖直向上为y轴正方向，在y轴左侧有正交的匀强...

如图甲所示，xOy位于竖直平面内，以竖直向上为y轴正方向，在y轴左侧有正交的匀强磁和匀强电场，其中匀强磁场垂直于xOY平面向里，磁感应强度为B，匀强电场方向竖直向上，电场强度为E，在y轴右侧有竖直方向的匀强电场，场强的方向和大小都做周期性的变化，当电场方向向下时，电场强度为E₁，向上时为E₂，在坐标为（-R，R）处和第一象限某处有完全相同的带正电的微粒P和Q，微粒P和Q的带电荷量均为q，现以一定的速度水平向左释放微粒P，P在竖直面内恰好做匀速圆周运动，同时由静止释放Q，且只有Q每次经过x轴时，y轴右侧的电场方向才发生改变，若两微粒总是以相同的速度同时通过x轴
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（1）求场强E₁和E₂的大小及其变化周期T；
（2）在图乙中作出该电场的变化图象（以释放电荷P时作为初始时刻，竖直向上为场强的正方向），要求至少画出两个周期的图象．

（1）由题，两微粒总是以相同的速度同时通过x轴，说明两粒子通过x轴时，速度均为竖直方向，则P微粒运动半径为R．P在竖直面内恰好做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求解P粒子运动的速度v，并求出周期T．Q粒子在时刻通过x轴，速度大小为v，由速度公式求出加速度，根据牛顿第二定律求出E1．Q在时刻到达最低点，时刻以向上的速度v通过x轴，T时回到原出发点，速度为0，是一种往复运动，其周期为T．根据对称性可知，粒子向下运动与向上运动的加速度大小相等．根据牛顿第二定律求出E2．（2）根据场强与时间的关系作出图象．【解析】（1）由于通过x轴时，两个粒子速度均是竖直方向，则P微粒运动半径为R，得：qE=mg，qvB=m 解得 v= P粒子运动的周期T== Q粒子在时刻以速度v向下通过x轴，则有 v=a 解得a= 向下运动时，根据牛顿第二定律得 mg+qE1=ma，解得 E1=-E 向上运动时：qE2-mg=ma 解得E2=+E 根据分析得到：Q在时刻到达最低点，时刻以向上的速度v通过x轴，T时回到原出发点，速度为0，是一种往复运动，其周期为T=T．（2）E-t图如图所示．答：（1）场强E1=-E，E2=+E，其变化周期T=T；（2）E-t图如图所示．

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考点分析：

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如图，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区，MN和M'N'是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直，现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，下图是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量．

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求：
（1）金属框的边长；
（2）磁场的磁感应强度；
（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量．

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我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星，其轨道示意图如下图所示．卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制．第一次点火，抬高近地点，将近地点抬高到约600km，第二、三、四次点火，让卫星不断变轨加速，经过三次累积，卫星加速到11.0km/s的速度进入地月转移轨道向月球飞去．后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车，最终把卫星送入离月面200km高的工作轨道（可视为匀速圆周运动）．已知地球质量是月球质量的81倍，R_月=1800km，R_地=6400km，卫星质量2350kg，地球表面重力加速度g取10m/s²．（涉及开方可估算，结果保留一位有效数字）求：
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（1）卫星在绕地球轨道运行时离地面600km时的加速度．
（2）卫星从离开地球轨道进入地月转移轨道最终稳定在离月球表面200km的工作轨道上外力对它做了多少功？（忽略地球自转及月球绕地球公转的影响）

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（1）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：
①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点
⑤测出s、s₁、s₂（如图乙所示），查得打点周期为T．
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是______；
本实验还需直接测量的物理量是：______．（并用相应的符号表示）
探究结果的表达式是______．（用相应的符号表示）
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（2）用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象．
表格：小车受力相同（均取砂桶质量m=50g）．

次数	小车质量 M/g	加速度 a/m•s^-2
1	200	1.91	5.00
2	250	1.71	4.00
3	300	1.50	3.33
4	350	1.36	2.86
5	400	1.12	2.50
6	450	1.00	2.22
7	500	0.90	2.00

根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：______．

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（1）用游标为20个小等分刻度的游标卡尺测量一工件的宽度，得到如图1所示中的游标卡尺的读数，图中游标卡尺的读数为______cm．
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（2）为测定一节干电池的电动势和内阻，用如图2所示电路．除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：
A．电流表（量程0.6A   3A）
B．电压表（量程3V  15V）
C．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω  额定电流2A）
D．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω  额定电流1A）
请你完成下面的选择：电流表量程选______，电压表量程选______，滑动变阻器选______．（填器材前面的字母代号）
（3）某实验小组为测量一只微安表G₁的内阻，采用了以下的方法：
实验器材：一只待测的微安表G₁；一只标准电流表或量程较大（或与待测表相同）的标准微安表G₂；一节干电池；0～9999Ω的电阻箱一只；单刀双掷开关一只；导线若干．
实验步骤一：将开关S断开，按图3所示连接电路．
实验步骤二：使开关掷向b端，此时电路中通过微安表G₁的电流较小，调节电阻箱R使微安表G₁的示数接近满偏，记下此时电阻箱R的阻值R₁和标准微安表G₂的读数I．
实验步骤三：将开关掷向a端，并调节电阻箱R使标准微安表G₂示数维持电流I不变，记下此时电阻箱R的阻值R₂．
由以上步骤可以测得微安表G₁的内阻为R_g=______．
请指出该同学在实验中的疏漏：______．

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（1）如图所示，一横波的波源在坐标原点，x轴为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形（波刚传到图中P点）．则：该波的振幅为______；波从图示位置传到Q点所用时间为______；Q点开始振动的方向为______
（2）在水面上放置一个足够大的遮光板，板上有一个半径为r的圆孔，圆心的正上方h处放一个点光源S，在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域（图中未画出）．测得r=8cm，h=6cm，H=24cm，R=26cm，求水的折射率．

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试题属性

题型：解答题
难度：中等