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如图所示,在MN与PQ之间存在着磁感应强度为B=2×10-3 T的匀强磁场,磁场...

如图所示,在MN与PQ之间存在着磁感应强度为B=2×10-3 T的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向内.在PQ与CD之间存在着电场强度为E=40V/m的匀强电场,电场方向水平向左,宽度为L=0.2m.一质量为m=6.4×10-27 kg,电荷量为q=-3.2×10-19 C的带电粒子,从O1点以速度v垂直MN射入磁场,方向与水平直线O1 O2的夹角为30°,且O1 O2=0.2m.之后,粒子又垂直PQ进入电场区域,最后在边界CD穿出.
求:
(1)粒子的初速度v
(2)粒子飞出电场时的动能Ek

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(1)粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出轨迹半径,由牛顿第二定律求解初速度v; (2)粒子在飞出电场的过程中,洛仑兹力不做功,仅电场力做功.由动能定理求出粒子飞出电场时的动能Ek. 【解析】 (1)如图所示,粒子在磁场中做半径为R的匀速圆周运动,由几何关系     R=2O1O2=0.4 m    由牛顿第二定律得  解得 v==4×104 m/s                      (2)粒子在飞出电场的过程中,洛仑兹力不做功,仅电场力做功.由动能定理得     得   答: (1)粒子的初速度v是4×104 m/s. (2)粒子飞出电场时的动能Ek是7.68×10-18J.
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考点分析:
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ⅱ.电压表一只:量程为3V,内阻约为3kΩ
ⅲ.电流表一只:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω
ⅳ.滑动变阻器一只,干电池两节,开关一个,导线若干
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(1)请在图甲中补全测量小灯泡额定功率的电路图.
(2)图甲中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”);
(3)该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;若将小灯泡直接与电动势E=3.0V,内阻r=7.5Ω的电源相连,小灯泡的功率为______W.(结果均保留两位有效数字)
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“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…,每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出.
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(1)关于该实验,下列说法正确的是______
A.打点计时器可以用干电池供电
B.实验仪器安装时,可以不平衡摩擦力
C.每次实验小车必须从同一位置由静止弹出
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系
(2)图乙给出了某次实验打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm,BC=1.60cm,CD=1.62cm,DE=1.62cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=______m/s.(结果保留两位有效数字)
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如图所示,半径为R的manfen5.com 满分网光滑圆弧槽固定在小车上,有一小球静止在圆弧槽的最低点.小车和小球一起以速度v向右匀速运动.当小车遇到障碍物突然停止后,小球上升的高度可能是( )
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A.等于manfen5.com 满分网
B.大于manfen5.com 满分网
C.小于manfen5.com 满分网
D.与小车的速度v无关
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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