如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,NMAP段光滑,PQ段粗糙.现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的
倍.现将小环从M点右侧的D点由静止释放,小环刚好能到达P点.
(1)求DM间距离x
;
(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
考点分析:
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“蹦极”是冒险者的运动,质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动,他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间的关系尊容胡克定律,在整个运动中弹性绳不超过弹性限度,运动员从桥面下落,能达到距桥面为36m的最低点D处,运动员下落速度v与下落距离s的关系如图所示,运动员在C点时速度最大,空气阻力不计,重力加速度g取10m/s
2,求:
(1)弹性绳的颈度系数k;
(2)运动员到达D点时的加速度a的大小;
(3)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能E
P.
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用以下器材测量电压表V
1的内阻R
1(量程为1.5V,内阻1400Ω-1600Ω):
电源E,电动势约为3V,内阻可忽略;
电压表V
2,量程3V;
定值电阻R
,阻值1200Ω;
滑动变阻器R,最大阻值约为20Ω;
单刀单掷开关S,导线若干.
(1)请在图(a)的方框中画出实验电路原理图(原理图中的器件必须要用题中相应的字母标注).
(2)在(b)图中用笔连线,完成实物图的连接.
(3)若电压表V
1的读数用U
1表示,电压表V
2的读数用U
2表示,则由已知量和测得量表示R
1的表达式为R
1=______.
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如图甲所示,等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v
射入P
1和P
2两极板间的匀强磁场中,ab直导线与P
1、P
2相连接,线圈A与直导线cd相连接,线圈A内存在如图乙所示的变化磁场,且磁感应强度B的正方向规定为向左,则下列叙述正确的是( )
A.0~1s内ab、cd导线互相排斥
B.1~2s内ab、cd导线互相吸引
C.2~3s内ab、cd导线互相吸引
D.3~4s内ab、cd导线互相排斥
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图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q
1、Q
2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧?( )
A.Q
1、Q
2都是正电荷,且Q
1<Q
2B.Q
1是正电荷,Q
2是负电荷,且Q
1>|Q
2|
C.Q
1是负电荷,Q
2是正电荷,且|Q
1|<Q
2|
D.Q
1、Q
2都是负电荷,且|Q
1|>|Q
2|
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如图所示是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱桶内有B=1×10
-4T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶内某一直径两端开有P、Q两个小孔,其中P孔作为入射孔,离子束以不同角度入射,最后有不同速度的离子束从Q孔射出,现有一离子源发射荷质为2×10
11C/kg的阳离子,且粒子束中速度分布连续,当角θ=45°时,出射离子速度v的大小是( )
A.
m/s
B.2
m/s
C.2
m/s
D.4
m/s
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