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如图所示,正方形区域abcd的边长L=8cm,内有平行于ab方向指向bc边的匀强...

如图所示,正方形区域abcd的边长L=8cm,内有平行于ab方向指向bc边的匀强电场,场强E=3750V/m,一带电粒子的电荷量q=+1×10-10C,质量m=1×10-20Kg.粒子沿电场中心线RO飞入电场,初速度v=2×106m/s,飞出电场后直接进入垂直于纸面向里、磁感应强度B=5×10-3T的匀强磁场区域(磁场分布在MN的右侧,足够大),开始做匀速圆周运动,不计粒子重力,试求:
(1)粒子穿过电场时偏离中心线OR的距离y;
(2)粒子进入磁场和离开磁场两位置间的距离;
(3)粒子在磁场中的运动时间t′.

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粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零匀加速直线运动,可以解出竖直方向的位移y;解出粒子离开电场时的速度方向即粒子进入磁场的速度方向,做出运动轨迹图,解出粒子进入磁场和离开磁场两位置间的距离;根据几何关系解出转过的圆心角即可得到粒子在磁场中的运动时间. 【解析】 (1)粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力,做类平抛运动, 水平方向做匀速直线运动:L=vt 竖直方向做初速度为零匀加速直线运动:y=at2==3cm (2)粒子离开电场时的末速度可以分解为水平分速度v与竖直分速度vy,     vy=at==1.5×106m/s, tanθ==,θ=37° 所以:v==2.5×106m/s       根据洛伦兹力提供向心力得:qvB= 解得:R==0.05m=5cm 粒子进入磁场和离开磁场两位置间的距离:x=2Rcos37°=8cm (3)粒子在磁场中圆周运动周期:T= 粒子在磁场中转过254°,所以在磁场中运动的时间:t′=T=9×10-8s 答:(1)粒子穿过电场时偏离中心线OR的距离为3cm; (2)粒子进入磁场和离开磁场两位置间的距离8cm; (3)粒子在磁场中的运动时间9×10-8s.
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考点分析:
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如图所示,两足够长且间距L=1m的光滑平行导轨固定于竖直平面内,导轨的下端连接着一个阻值R=1Ω的电阻.质量为m=0.6Kg的光滑金属棒MN靠在导轨上,可沿导轨滑动且与导轨接触良好,整个导轨处在空间足够大的垂直平面向里的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.现用内阻r=1Ω的电动机牵引金属棒MN,使其从静止开始运动直到获得稳定速度.若上述过程中电流表和电压表的示数始终保持1A和8V不变(金属棒和导轨的电阻不计,重力加速度g取10m/s2),求:
(1)电动机的输出功率;
(2)金属棒获得的稳定速度的大小;
(3)若金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中,棒上升的高度为1m,该过程中电阻R上产生的电热为0.7J,求此过程中经历的时间.

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如图所示,水平地面AB与倾角为θ的斜面平滑相连,一个质量为m的物块静止在A点,现用水平恒力F作用在物块上,物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t到达B点,此时撤去力F,物块以在B点的速度大小冲上斜面,已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,求:
(1)物块运动到B点时速度的大小v
(2)物块在沿斜面向上运动时加速度的大小a.

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一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15m有一棵树,如图所示,汽车通过AB两相邻的树用了3s,通过BC两相邻的树用了2s,求汽车运动的加速度和通过树B时的速度为多少?

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图甲中所示为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现要测量该材料的电阻率.
(1)首先用多用表的欧姆档(倍率为×10)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R=______
(2)然后用以下器材利用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A、电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)
B、电压表(量程为3V,内阻约为3KΩ)
C、滑动变阻器(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)
D、低压直流电源(电压6V,内阻可忽略)
E、开关S,导线若干在图丙的虚线框中画出实验电路图.
(3)如果实验中电流表的示数为I,电压表的示数为U,并测出该棒的长度为L,直径为d,则该材料的电阻率ρ=______(用测出的物理量的符号表示)

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某同学要进行探究匀变速直线运动实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号):   
①打点计时器   ②天平   ③低压交流电源     ④低压直流电源   ⑤细绳和纸带
⑥钩码和小车   ⑦秒表   ⑧一端有滑轮的长木板    ⑨刻度尺
实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知所用电源的频率为50HZ,则打B点时小车运动的速度为    m/s,小车做匀变速运动的加速度为a=    m/s2.(结果要求保留三位有效数字) 
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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