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一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形...

一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子,速度大小为v方向与ad边夹角为30°,如图所示.已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计).
(1)若粒子带负电,且恰能从d点射出磁场,求v的大小;
(2)若粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,求v的取值范围以及引范围内粒子在磁场中运动时间t的范围.

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(1)根据牛顿第二定律,由洛伦兹力提供向心力,结合几何关系可确定半径的范围,即可求解; (2)根据题意确定运动轨迹,再由圆心角与周期公式,即可确定最长运动的时间;根据半径公式与半径的取值,即可求解. (1)由图可知: 据洛伦兹力提供向心力,得: 则 (2)当v最大时:         得R1=L      则:       当v最小值:          得:        则     带电粒子从ab边射出磁场,当速度为vmax时,运动时间最短.                  速度为vmin时运动时间最长: ∴粒子运动时间t的范围  答:(1)粒子带负电,且恰能从d点射出磁场,; (2)粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,v的取值范围,粒子在磁场中运动时间t的范围.
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考点分析:
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有一辆汽车的质量为2×103kg,额定功率为9×104W.汽车在平直路面上由静止开始运动,所受阻力恒为3×103N.在开始起动的一段时间内汽车以1m/s2的加速度匀加速行驶.从开始运动到停止加速所经过的总路程为270m.求:
(1)汽车匀加速运动的时间;
(2)汽车能达到的最大速度;
(3)汽车从开始运动到停止加速所用的时间.
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如图所示,在光滑绝缘的水平面上有两个相距无穷远的带电小球A、B,两球带同种电荷,A球质量为m以速度2v向右运动,B球质量为4m以速度v正对着A向左运动.设两球始终未相撞,求:
(1)当两球相距最近时A球的速度;
(2)系统的最大电势能.

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某滑板爱好者在离地面h=1.8m高的平台上滑行,以某一水平初速度离开A点后落在水平地面上的B点,其水平位移S1=3m.着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速度沿水平面滑行S2=8m后停止.已知人与滑板的总质量m=70kg,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2.求:
(1)人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度的大小;
(3)人与滑板在与水平地面碰撞的过程中损失的机械能.

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把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流Ig为200μA,内阻rg估计在400Ω-600Ω之间.
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(1)电路如图a所示,利用半偏法测定电流表的内阻rg,其供选用的器材如下:
A.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω)
B.滑动变阻器(阻值范围0~5000Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~9999 9Ω)
E.电源(电动势6V,内阻0.3Ω)
F.电源(电动势12V,内阻0.6Ω)
依据实验要求,R最好选用______、R′最好选用______,电源E最好选用______.(填入选用器材的字母代号)
(2)该实验操作的步骤有:
A.接通S1,调节电阻R,使电流表指针偏转到满刻度
B.接通S2,调节电阻R′,使电流表指针偏转到满刻度的一半
C.读出R′的阻值,即认为rg=R′
用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比______.(填“偏大”或“偏小”)
(3)由此实验测出电流表内阻rg=500Ω,现通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表,则改装后电压表的量程为______V.改装后的电压表需要用标准表进行校准,请将图b中的器材连接成实验电路.如果用改装后的电压表进行测量,表头示数如图c所示,则测得的电压值是______V.
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某同学用图甲所示的装置来验证动量守恒定律.图中PQ为斜槽,QR为水平槽.实验时先使a球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让a球仍从位置G由静止滚下,和b球碰撞后,a、b球分别在记录纸留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次.
(1)确定小球的平均落点的方法是:______
(2)图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,b球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在平面,米尺的零刻点与O点对齐.则撞后b球的水平射程应为______cm.
(3)某同学在做该实验时,不小心把a、b球位置换了,即把质量较大的a球(质量为ma)当成了被碰球,把质量较小的b球(质量为mb)当成了入射球.结果b球单独滚下时,平均落点为C点,而b球与a球相碰后无能向前抛出,b球和a球平均落点分别为A点和B点(如图甲所示).该同学测出了相关的物理量,利用这些数据也能判断碰撞中的动量守恒,判断的依据是看____________在误差允许的范围内是否相等.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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