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(18分)如图甲所示,在PQ左侧空间有方向斜向右上的匀强电场E1在PQ右侧空间 ...

(18分)如图甲所示,在PQ左侧空间有方向斜向右上的匀强电场E1在PQ右侧空间 有一竖直向上的匀强电场E2=0.4N/C,还有垂直纸面向里的匀强磁场B(图甲中未画 出)和水平向右的匀强电场E3 (图甲中未画出),B和E3随时间变化的情况如图乙所 示,MN为距PQ边界2.295m的竖直墙壁,现有一带正电的微粒质量为4x1O 7kg电量为1xlO 5C,从左侧电场中距PQ边界满分5 manfen5.comm的A处无初速释放后,沿直线以1m/s速度垂直PQ边界进入右侧场区,设进入右侧场时刻t=0,取g = lOm/s2.求:

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(1)PQ左侧匀强电场的电场强度E1,的大小及方向。(sin37°=0.6);

(2)带电微粒在PQ右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向;

(3)带电微粒在PQ右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞?(满分5 manfen5.com)

 

(1)E=0.5N/C,方向与水平方向成53º 斜向上;(2) 1.1m/s, 方向水平向左;(3)  【解析】 试题分析: (1)设PQ左侧匀强电场场强为E1,方向与水平方向夹角为θ. 沿水平方向有 qE1cosθ=ma         1分 沿竖直方向有 qE1sinθ=mg        1分 对水平方向的匀加速运动有       v2=2as         1分 代入数据可解得 E1=0.5N/C            1分 θ=53º           1分 即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上. (2)带电微粒在PQ右侧场区始终满足 qE2=mg        1分 在0~1s时间内,带电微粒在E3电场中   m/s2        1分 带电微粒在1s时的速度大小为 v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s         1分           在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中运动,周期为 s          1分 在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动.所以带电微粒在PQ右侧场区中运动了1.5s时的速度大小为1.1m/s, 方向水平向左          1分 (3)在0s~1s时间内带电微粒前进距离 s1= vt+at2=1×1+×0.1×12=1.05m    1分 带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径m      1分 因为r+s1<2.295m,所以在1s~2s时间内带电微粒未碰及墙壁. 在2s~3s时间内带电微粒作匀加速运动,加速度仍为 a=0.1m/s2 在3s内带电微粒共前进距离s3=m           1分 在3s时带电微粒的速度大小为 m/s      1分 在3s~4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径 m=0.19m           1分 因为r3+s3>2.295m,所以在4s时间内带电微粒碰及墙壁. 带电微粒在3s以后运动情况如图 其中 d=2.295 2.2=0.095m sinθ= θ=30º            1分 所以,带电微粒作圆周运动的时间为 s           1分 带电微粒与墙壁碰撞的时间为 t总=3+=s          1分 考点:本题关键分析清楚粒子的运动规律,然后分阶段运用牛顿第二定律、向心力公式和运动学公式列式求解.
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考点分析:
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(14分)在某一个探究实验中,实验员将某物体以某一确定的初速率v。沿斜面向上推 出(斜面足够长且与水平方向的倾角θ可调节),设物体在斜面上能达到的最大位移为 sm实验测得sm与斜面倾角θ的关系如右图所示,g取10m/s2,求:物体的初速率v0 和物体与斜面间的动摩擦因数满分5 manfen5.com

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(lO分)某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:

A. 电流表G(内阻Rg=99Ω,满偏电流Ig=3mA)

B. 电流表A(内阻约为0.2Ω,量程为0〜0.6A)

C. 螺旋测微器

D.电阻箱R0(0  9999Ω, 0.5A)

E. 滑动变阻器R(5Ω,2A)

F.干电池组(6V,0.05Ω)

G. 一个开关和导线若干

他进行了以下操作:

(1)用多用电表粗测金属丝的阻值:当用“x1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“x1Ω”或“x1OOΩ”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则金属丝的阻值约为______Ω。

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(2)该同学为了较精确测量金属丝的阻值,设计了如图2实验电路,其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0 =______Ω。

请根据提供的器材和实验需要,将该同学设计的电路图补画完整。

(3)实验数据的测量与电阻率的计算,如果金属丝的长度用L表示,直径用d表示, 电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表C的示数为I1,,电流表A的 示数为I2,请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式满分5 manfen5.com______。

 

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(5分)用如图甲所示的 实验装置验证机械能守 恒定律,质量m = 1OOg 的重物拖动纸带自由下 落,打点计时器在纸带 上打出一系列点.如图 乙所示为选取的一条符 合实验要求的纸带,O 点为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置 开始选取的三个连续的点(其它点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度 g =9.80m/s2.那么:

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(1)根据图上所得的数据,应取图中O点和______点来验证机械能守恒定律;

(2)从O点到所取点,钩码重力势能减少量ΔEp=______J,动能增加量ΔEk=______J;(结果取3位有效数字)

 

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如图所示,由电阻不计的金属杆ab、cd构成的“V”字形对称光滑轨道,在轨道底部一小段光滑圆弧连接(其长度可忽略不计),bd间接有一定值电阻R,一根电阻不计 的导体棒在t =0时刻从ac端由静止开始下滑,整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场 中。在导体棒第一次到达轨道右侧最高点的过程中,导体棒始终处于水平状态,现用v 表示导体棒速度的大小,则在下列四个v t图像中,可能正确的是 满分5 manfen5.com

 

 

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如图甲所示,理想变压器原、副线圈 的匝数比为n1: n2=10:1, R1 =20Ω,R2 =30Ω, R3 =30Ω, C为电容器。已 知通过R1的正弦交流电电流如图乙所示,下列说法正确的是

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A. 交流电的频率为0.02Hz

B. 原线圈输入电压的最大值为200V

C. 电阻R2的电功率约为6.67W

D.通过R3的电流始终为零

 

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