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如图所示,在y轴右侧平面内存在方向向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,坐...

如图所示,在y轴右侧平面内存在方向向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,坐标原点o有一放射源,可以向y轴右侧平面沿各个方向放射比荷为manfen5.com 满分网Kg/C的正离子,这些离子速率分别在从0到最大值manfen5.com 满分网m/s的范围内,不计离子之间的相互作用.
(1)求离子打到y轴上的范围
(2)若在某时刻沿+x方向放射各种速率的离子,求经过manfen5.com 满分网s时这些离子所在位置构成的曲线方程
(3)若从某时刻开始向y轴右侧各个方向放射各种速率的离子,求经过manfen5.com 满分网时已进入磁场的离子可能出现的区域面积.

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(1)离子进入磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,由牛顿第二定律求出最大的半径,由几何知识分析得到,离子打到y轴上离O点最远距离等于直径. (2)求出离子运动的周期,根据时间与周期的关系,确定出这些离子轨迹所对应的圆心角,运用参数方程求解这些离子所在位置构成的曲线方程. (3)根据几何知识作出离子可能到达的位置,求出面积. 【解析】 (1)离子进入磁场中做圆周运动的最大半径为R 由牛顿第二定律得: 解得:m 由几何关系知,离子打到y轴上的范围为0到2m. (2)离子在磁场中运动的周期为T, 则s t时刻时,这些离子轨迹所对应的圆心角为θ 则 这些离子构成的曲线如图1所示,并令某一离子在此时刻的坐标为(x,y) 则  x=rsinθ,     y=r(1-cosθ) 代入数据并化简得:() (3)将第(2)问中图2中的OA段从沿y轴方向顺时针方向旋转,在x轴上找一点C,以R为半径作圆弧,相交于B,则两圆弧及y轴所围成的面积即为在t=0向y轴右侧各个方向不断放射各种速度的离子在时已进入磁场的离子所在区域. 由几何关系可求得此面积为:. 则: 答: (1)离子打到y轴上的范围为0到2m. (2)若在某时刻沿+x方向放射各种速率的离子,经过s时这些离子所在位置构成的曲线方程是(). (3)若从某时刻开始向y轴右侧各个方向放射各种速率的离子,经过时已进入磁场的离子可能出现的区域面积是.
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考点分析:
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如图所示,宽度L=1.0m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,以M为坐标原点,MN方向为x轴正方向建立坐标系,x、y轴与虚线所包围的有界匀强磁场磁感应强度大小B=0.5T,方向竖直向下.现将质量m=0.1kg的金属棒ab放在框架上,与y轴重合,受到F=0.7N的力作用后,由静止沿x轴方向运动,经0.5s通过AB,接着一直做a=2m/s2的匀加速直线运动.PM段电阻为1Ω,其它部分电阻不计.求
(1)金属棒ab在通过AB后0.5m的过程中,框架中产生的焦耳热
(2)金属棒ab在通过AB后0.4s时,切割磁感线产生的电动势
(3)金属棒ab在刚开始运动的0.5s内,回路中流过的电量.

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一传送带装置如图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=4m,BC段是倾斜的,长度lBC=5m,倾角为θ=37°,AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运转.已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2.现将一个工件(可看做质点)无初速度地放在A点,求:
(1)工件第一次到达B点所用的时间?
(2)工件沿传送带上升的最大高度?
(3)工件运动了23s时所在的位置?

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本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答,若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3-3)
B.(选修模块3-4)
(1)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图1所示),从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是   
(2)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播.已知t=0时的波形如图2所示.则a 点完成一次全振动的时间为    s;a点再过0.25s时的振动方向为    (y轴正方向/y轴负方向).
(3)为测量一块等腰直角三棱镜△ABC的折射率,用一束激光沿平行于BC边的方向射向AB边,如图3所示.激光束进入棱镜后射到AC边时,刚好能发生全反射.该棱镜的折射率为多少?   
C.(选修模块3-5)
(1)下列关于近代物理知识说法,你认为正确的是   
A.用电子流工作的显微镜比用相同速度的质子流工作的显微镜分辨率高
B.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量的量子化
C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长
D.按照波尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加
(2)光照射到金属上时,一个光子只能将其全部能量传递给一个电子,一个电子一次只能获取一个光子的能量,成为光电子,因此极限频率是由    (金属/照射光)决定的.如图4所示,当用光照射光电管时,毫安表的指针发生偏转,若再将滑动变阻器的滑片P向右移动,毫安表的读数不可能    (变大/变小/不变).
(3)如图5总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为υ,方向水平.刚释放时火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气,火箭相对于地面的速度变为多大?    manfen5.com 满分网 查看答案
在“描绘标有‘9V,5W’小灯泡伏安特性曲线”的实验中,要求测量从0V到9.0V的电压下通过小灯泡的电流,实验室提供了下列器材
A.电流表A1(量程100mA,内阻1Ω)   B.电流表A2(量程0.6A,内阻0.3Ω)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻3kΩ)    D.电压表V2(量程15.0V,内阻10kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)     F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G.电源E(电动势15V,内阻忽略)     H.电键、导线若干
(1)为了提高测量准确度和有效性,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表______;电压表______;滑动变阻器______
(2)下列给出的测量电路中,最合理的是______manfen5.com 满分网
(3)某同学已连接好的部分电路如图2,其中两个不当之处是①____________

(4)某同学用正确的方法分别测得两只灯泡L1和L2 的伏安特性曲线如图4中Ⅰ和Ⅱ所示.然后又将灯泡L1、L2分别与电池组连成如图3所示电路.测得通过L1和L2的电流分别为0.30A和0.60A,则电池组的电动势为______V,内阻为______Ω(数值取到小数点下一位).manfen5.com 满分网
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(1)如图所示的游标卡尺的读数为______cm.
(2)在“探究求合力的方法”时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,先后两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧秤通过两细绳互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.在本实验中,下列说法正确的是______
A.实验过程中,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
B.两次拉橡皮条时都应将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
D.实验中只要把作出的两个力的合力与另一个合力的大小进行比较就可以了manfen5.com 满分网
(3)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,有四位同学根据实验数据作出了如图所示的四幅图象,其中不能说明“质量一定时加速度与合外力成正比”或“合外力一定时加速度与质量成反比”的是______manfen5.com 满分网
(4)如图是用打点计时器打出的4条纸带A、B、C、D,某同学在每条纸带上取了连续的4个点,并用刻度尺测出了相邻两个点间距离.其中一条纸带是用重锤的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验时打出的,则该纸带是(所用交流电频率为50Hz,当地的重力加速度为9.791m/s2______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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