如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出).现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x轴正方向的初速度v
射入电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,射出时速度方向与y轴负方向成30°角,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从圆形有界磁场边界上Q点
射出,速度沿x轴负方向.不计电子重力,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小?
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小?电子在磁场中运动的时间t是多少?
(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大?
考点分析:
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一质量为2kg的物体在水平面上运动.在水平面内建立xoy坐标系.t=0时刻,物体处于原点位置,之后它的两个正交分速度-时间图象分别如图所示.求:
(1)4s末物体的速度;
(2)从4s末到6s末的时间段内物体的合外力;
(3)开始6s内物体的位移.
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某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机,其额定电压5V,额定电流0.5A,线圈绕阻小于1Ω.为了进一步研究其在一定电压范围内,输出功率与输入电压
的关系,需要进一步做实验,请你帮助该小组完成该项工作.已知学校实验室提供的器材有:
直流电源E,电压6V,内阻不计;
小直流电动机M;
电压表V
1,量程0~0.6V,内阻约3kΩ;
电压表V
2,量程0~6V,内阻约15kΩ;
电流表A
1,量程0~0.6A,内阻约1Ω;
电流表A
2,量程0~3A,内阻约0.5Ω;
滑动变阻器R,0~10Ω,2A;
电键S一只,导线若干.
(1)首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻r.根据合理的电路进行测量时,要控制电动机不转动,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有合适的示数,电压表应该选______.若电压表的示数为0.1V,电流表的示数为0.2A,则内阻r=______Ω,这个结果比真实值偏______(选填“大”或“小”).
(2)在图方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图.(标明所选器材的符号)
(3)当电压表的示数为4.5V时,电流表示数如图所示,此时电动机的输出功率是______W.
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某同学用如图甲所示的实验装置探究合外力做功与物体动能变化的关系,测得小车质量为M,钩码质量为m.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要平衡摩擦力外,在实验中还要使钩码质量______小车质量(请选填“远大于”、“等于”或“远小于”);若通过实验得到纸带如图乙所示,相邻两点间的时间间隔为T,测得A点到C点距离为x
1,E点到G点距离为x
2,B点到F点距离为x
3,请用题目中给出的物理量写出合外力做功与物体动能变化的关系式______
3
=
-
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如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长不等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为边长短的细导线).两线圈的下边距磁场上界面高度相同,同由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面.运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v
1、v
2,运动时间分别为t
1、t
2 在磁场中运动时产生的热量分别为Q
1、Q
2.不计空气阻力,则( )
A.v
1<v
2,Q
1<Q
2,t
1>t
2B.v
1>v
2,Q
1<Q
2,t
1<t
2C.v
1=v
2,Q
1>Q
2,t
1>t
2D.v
1=v
2,Q
1<Q
2,t
1=t
2
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如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W
1和W
2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中( )
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B.小球的重力势能增加W
1C.小球的机械能增加W
1+
mv
2D.小球的电势能减少W
2
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