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如图所示,左侧为二块长为L=10cm,间距d=cm的平行金属板,加上U=×104...

如图所示,左侧为二块长为L=10cm,间距d=manfen5.com 满分网cm的平行金属板,加上U=manfen5.com 满分网×104V的电压,上板电势高;现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=10-10kg,带电量q=+10-4C,初速度v=105m/s;中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形的上顶点A与上金属板平齐,AB边的中点P1恰好在下金属板的右端点;三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里,范围足够大的匀强磁场B2,且B2=4B1;求
(1)带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向;
(2)带电微粒进入中间三角形区域后,要垂直打在AC边上,则该区域的磁感应强度B1是多少?
(3)确定微粒最后出磁场区域的位置.

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(1)粒子进入偏转电场后,做类平抛运动,运用运动的合成与分解,借助动力学知识求出带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向; (2)粒子进入磁场后,做匀速圆周运动,结合条件,画出轨迹,由几何知识求半径,再求B; (3)粒子在两种磁场中均做匀速圆周运动,根据条件确定半径间关系,从而求出微粒最后出磁场区域的位置. 【解析】 (1)微粒在电场中做类平抛运动时间t,加速度a,设射出电场时竖直方向的速度为vy 电场力方向做匀加速运动:     (1) 初速度方向匀速直线运动:L=vt     (2) 则有:vy=at  (3)        (4)       (5) 由上式可得:   所以则有:  (6) 与水平方向夹角θ,,即垂直与AB出射. (7) (2)带电粒子出电场时竖直方向偏转的位移y      则有: 代入得:,即粒子由P1点垂直AB射入磁场  (8) 带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示. 设匀速圆周运动P1Q1段半径R1,根据几何关系有  (9) 由  (10)得  (11) (3)带电粒子在B2磁场中以O2为圆心做匀速圆周运动,即Q1Q2段,其半径R2= 再次进入B1区域时做以O3为圆心,半径仍为R1的匀速圆周运动,即Q2P2段,最后从P2点出磁场区域, 如图所示   (12) 在△P2CO3中,有CO3=0.5R1 则有     答:(1)带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向是垂直与AB出射; (2)带电微粒进入中间三角形区域后,要垂直打在AC边上,则该区域的磁感应强度B1是; (3)确定微粒最后出磁场区域的位置是7.67cm.
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考点分析:
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如图所示,导线框abcdef 的质量为 m,电阻为 r,ab  边长 L1,cd 边长manfen5.com 满分网,bc、de边长均为 L2. ab 边正下方 h 处有一单边有界匀强磁场区域,其水平边界为 PQ,磁感应强度为 B,方向垂直于纸面向里.使线框从静止开始下落,下落过程中 ab 边始终水平,且 cd 边进入磁场前的某一时刻,线框已开始匀速运动.重力加速度为 g,不计空气阻力.
(1)求cd 边进入磁场瞬间线框的加速度;
(2)此后,当 ef 边进入磁场前的某一时刻,线框又开始匀速下落,求从cd边刚进入磁场到线框完全进入磁场过程中,线框损失的机械能.

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如图所示的“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平面上不可移动.弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出.已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.26kg,g=10m/s2,求:
(1)要使小球从d点抛出后不碰轨道,小球的初速度v需满足什么条件?
(2)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v至少为多少时,小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对地面的压力为零.
(3)若v=3m/s,小球最终停在何处?

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为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R的阻值,某同学利用DIS设计了如右上图所示的电路.闭合电键S1,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并根据测量数据计算机分别描绘了如右下图所示的M、N两条U-I直线.请回答下列问题:
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(1)根据图中的M、N两条直线可知______
A.直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B.直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C.直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D.直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是______
A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端     B.电源的输出功率最大
C.定值电阻R上消耗的功率为0.5W       D.电源的效率达到最大值
(3))根据图象可以求得电源内电阻r=______Ω.
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Ⅰ为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图1所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图2所示
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(1)漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?______
(填写仪器序号)
A. 打点计时器        B. 秒表  C. 毫米刻度尺      D. 电流表
(2)如果用该实验装置测量滑块加速度,对实验结果影响最大的原因是______
Ⅱ用如图所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系.实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,读取指针指示的刻度数值L;当弹簧下端挂一个100g的钩码,读取指针指示的刻度数值L1;弹簧下端挂两个100g的钩码,读取指针指示的刻度数值L2;…;挂七个100g的钩码时,读取指针指示的刻度数值L7.(本题以下计算结果保留三位有效数字,g取10m/s2
(1)下表是甲实验小组的数据记录和处理的表格,请你在答题纸空格上直接填写甲组实验得到的弹簧劲度系数k
“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验数据记录及处理manfen5.com 满分网
(2)乙实验小组换用不同的弹簧做实验,采用图象法处理实验数据;以刻度尺读数L为横坐标,以所挂钩码质量m为纵坐标,所画图象如图所示.根据该图象可知,乙实验小组采用的弹簧的劲度系数k为_______N/m;manfen5.com 满分网

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A.7.2cm/s
B.6.0cm/s
C.4.8cm/s
D.3.6cm/s
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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