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(18分)如图,在0≤x≤d的空间,存在垂直xOy平面的匀强磁场,方向垂直xOy...

(18分)如图,在0≤x≤d的空间,存在垂直xOy平面的匀强磁场,方向垂直xOy平面向里。y轴上P点有一小孔,可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角θ可在0~1800范围内变化的带负电的粒子。已知θ =450时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场,不计重力及粒子间的相互作用。求

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(1)磁场的磁感应强度;

(2)若θ=300,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角(可用三角函数、根式表示);

(3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积(可用根式表示)。

 

(1)B=(2)cosα=,(3) 【解析】 试题分析:1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,设粒子的轨道半径为R,磁场的磁感应 强度为B,则 qvB=m      (3分) 如下图实线所示,由几何关系 d=2Rcos450      (3分) 解得 B=       (2分) (2)如上图虚线所示,由几何关系 d=Rcos300+Rcosα       (2分) 解得  cosα=      (2分) (3) 能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域,如图中两圆弧间斜线部分所示,由几何关系 R2- (d-R)2 =(PM)2        (2分) 两个圆弧与水平线之间围成的面积是相等的,所以所求区域面积与矩形PQMN的面积          (2分) 解得        (2分) 考点:本题考查了带电粒子在磁场中的圆周运动规律
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考点分析:
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(14分)如图是一个十字路口的示意图,每条停车线到十字路中心O的距离均为20m。一人骑电动助力车以7m/s的速度到达停车线(图中A点)时,发现左前方道路一辆轿车正以8m/s的速度驶来,车头已抵达停车线(图中B),设两车均沿道路中央作直线运动,助力车可视为质点,轿车长4.8m,宽度可不计。

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(1)请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动,是否会发生相撞事故?

(2)若轿车保持上述速度匀速运动,而助力车立即作匀加速直线运动,为避免发生相撞事故,助力车的加速度至少要多大?

 

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(10分)某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻,实验的主要操作如下:

(1)先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势,这样测出的电动势比真实值_______(选填:“偏大”或“偏小”)。

(2)再按图甲接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U ,并计算得下表所列数据。

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0.80

1.07

1.30

1.47

1.80

2.27

满分5 manfen5.com/(Ω-1)

0.2

0.5

0.8

1.0

1.5

2.0

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(3)在图乙坐标纸上画出满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com图象;

(4) 根据(3)所画的图象可算出电池的电动势为________V,电池的内阻为________Ω 。(结果保留三位有效数字)

 

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(5分)一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为满分5 manfen5.coms,测得x1=7.68cm,x3=12.00cm,用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2,图中x2约为________cm。(结果保留3位有效数字)

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如图所示,将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出,飞行一段时间后,小球经过空间P点时动能为Ek ,不计空气阻力,则

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A.小球经过P点时竖直分速度为满分5 manfen5.com

B.从O点到P点,小球的高度下降满分5 manfen5.com 

C.从O点到P点过程中,小球运动的平均速度为满分5 manfen5.com

D.从O点到P点过程中,小球运动的平均速度为满分5 manfen5.com

 

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美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了电子的电荷量。如图,平行板电容器两极板M、N相距d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则

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A.油滴带正电

B.油滴带电荷量为满分5 manfen5.com

C.电容器的电容为满分5 manfen5.com

D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动

 

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