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如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为 r 的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感...

如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为 r 的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向里,在 y=r 的虚线上方足够大的范围内,有水平向左的匀强电场,电场强度的大小为 E,现在有一质子从 O 点沿与 x 轴正方向斜向下成 30° 方向(如图中所示)射入磁场,经过一段时间后由M点(图中没有标出)穿过y轴.已知质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r,质子的电荷量为 e,质量为 m,不计重力、阻力.求:
(1)质子运动的初速度大小;
(2)M点的坐标;
(3)质子由O点运动到M点所用时间.

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(1)质子射入磁场后,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律求解初速度的大小. (2)沿x轴正方向射入磁场的质子,在磁场中转过 120°角后,从 P 点再匀速运动一段距离后垂直电场线进入电场.质子进入电场做类平抛运动,根据水平方向偏转距离等于圆周运动的半径,画出轨迹,由几何知识求出质子出磁场时的位置到y轴的距离,由牛顿第二定律和运动学结合求解M点的坐标. (3)在磁场中,根据轨迹对应的圆心角,由t=求出运动的时间;匀速运动的时间由t=求出;由牛顿定律和运动学公式求出电场中运动的时间. 【解析】 (1)质子在磁场做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,有 ∴v= (2)质子在磁场和电场中运动轨迹如图所示,质子在磁场中转过 120°角后,从 P 点再匀速运动一段距离后垂直电场线进入电场,由几何关系得 P 点距 y 轴的距离为 x2=r+rsin30°=1.5 r 质子在电场中做类平抛运动,所以有    Ee=ma①   ② 由①②得 M点的纵坐标  所以M点坐标为(0,r+Br) (3)质子在磁场中运动时间  由几何关系得P点的纵坐标 所以质子匀速运动时间 质子由O点运动到M点所用时间 答:(1)质子运动的初速度大小是; (2)M点的坐标是(0,r+Br); (3)质子由O点运动到M点所用时间是++.
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考点分析:
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冬季有一种雪上“府式冰撬”滑溜运动,运动员从起跑线推着冰撬加速一段相同距离,再跳上冰撬自由滑行,滑行距离最远者获胜,运动过程可简化为如图所示的模型,某一质量m=20kg的冰撬静止在水平雪面上的A处,现质量M=60kg的运动员,用与水平成a=37°角的恒力F=200N斜向下推动冰撬,使其沿AP方向一起做直线运动,当冰撬到达P点时运动员迅速跳上冰撬与冰撬一起运动(运动员跳上冰撬瞬间,运动员和冰撬的速度不变).已知AP距离为S=12m,冰撬与雪面间的动摩擦因数为0.2,不计冰撬长度和空气阻力.
(g取10m/s2,cos37°=0.8)求:
(1)冰撬从A到P的运动时间;
(2)冰撬从p点开始还能滑行的距离.

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二极管是一种半导体元件,它的符号为“manfen5.com 满分网”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流人时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大.
(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小.然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断______(选填“左”、“右”)端为二极管的正极.
(2)厂家提供的伏安特性曲线如下图,为了验证厂家提供的数据,该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有:
A.直流电源E:电动势3V,内阻忽略不计
B.滑动变阻器R:0~20Ω
C.电压表V-:量程5V、内阻约50kΩ
D.电压表V::量程3V、内阻约20kΩ
E.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5Ω
F.电流表mA:量程50mA、内阻约5Ω
G.待测二极管D
H.单刀单掷开关S,导线若干
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用______,电流表应选用______(填序号字母).
(3)为了达到测量目的,请在答题卡上画出正确的实验电路原理图
(4)为了保护二极管,正向电流不要超过25mA,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议:______

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某实验小组采用如图1所示的装置来验证动能定理.
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①实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动.这样做的目的是______
A.为了平衡摩擦力
B.增大小车下滑的加速度
C.可使得细绳对小车拉力做的功等于合外力对小车做的功
D.可以用质量较小的砝码就可以拉动小车,以满足砝码质量远小于小车质量的要求
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如图所示是测定压力F的电容式传感器,下列说法正确的是( )
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A.压力变小,流过电流表上的电流向右
B.压力变大,流过电流表上的电流向右
C.压力不变时,电流表无电流
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如图所示,等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置.以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-位移(I-x)关系的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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