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如图所示,有一个足够大的倾角为θ的光滑绝缘斜面体.在空间加上一个垂直于斜面的匀强...

如图所示,有一个足够大的倾角为θ的光滑绝缘斜面体.在空间加上一个垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m、带电量为+q的小球,以初速度v沿斜面向上运动,经过一段时间后,发现小球的速度大小仍然为v,但方向相反;现将匀强磁场撤去,换成一个平行于be向里的水平匀强电场,场强大小为E,若小球仍以初速度v沿斜面向上运动,求经过同样的时间后小球的速度大小.(小球的重力与所受电场力、洛伦兹力相比较,可忽略不计)

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小球在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律及向心力公式可得出小球反向时的时间;换成电场后,小球沿斜面做匀加速直线运动;由牛顿第二定律及运动学公式可求出经相同时间后物体的速度. 【解析】 当加一个垂直于斜面的匀强磁场时,带电小球将在斜面内做匀速圆周运动, 设半径为r,周期为T. 由牛顿第二定律:qvB= …① 而T= …② 所以:T= …③ 由题意,当小球反向时经历的时间为:t==(其中n=1、3、5…)…④ 当撤去磁场换成电场时,小球在电场力和斜面的弹力作用下,沿斜面向上做匀加速直线运动,则:qEcosθ=ma…⑤ 得:…⑥ 经历时间t的速度大小:v=at=(其中n=1、3、5…)  …⑦ 答:经同样时间后,小球的速度变为.
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考点分析:
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(1)试求该卫星的运行速度;
(2)要使卫星在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长S是多少?
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甲同学分析的过程是:从图象中得到F=12N时,A物体的加速度aA=4m/s2,B物体的加速度aB=2m/s2,根据牛顿定律导出:manfen5.com 满分网,∴mA=3kg,mB=6kg
乙同学的分析过程是:从图象中得出直线A、B的斜率为:kA=tan45°=1,kB=tan26°34′=0.5,而manfen5.com 满分网,∴mA=1kg,mB=2kg
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因.如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果.
(2)根据图象计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μA和μB的数值.
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如图所示,相距为d的A、B两平行金属板足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应.已知普朗克恒量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量e,求:
(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能;
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω)
B.电压表V(0~15V)
C.电流表A(0~0.6A、内阻0.1Ω)
D.电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω、10A)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω、1A)
G.定值电阻R3=990Ω
H.开关、导线若干
(1)为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是______(填写“R1”或“R2”);
(2)请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号manfen5.com 满分网

(3)图示为某一同学根据他设计的实验,绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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