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(12分)如图a所示,与水平方向成37°角的直线MN下方有与MN垂直向上的匀强电...

(12分)如图a所示,与水平方向成37°角的直线MN下方有与MN垂直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷满分5 manfen5.com的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过满分5 manfen5.com后,电荷以v0=1.5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻)。求:

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(1)匀强电场的电场强度E;

(2)图b中满分5 manfen5.com时刻电荷与第一次通过MN的位置相距多远;   (3)如果电荷第一次通过MN的位置到N点的距离d=68cm,在N点上方且垂直MN放置足够大的挡板.求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。

 

(1)(2)0.04m  (3) 【解析】 试题分析:(1)带电粒子在匀强电场中只受到电场力的作用, 粒子释放后是初速度0的匀变速直线运动,所以 联立得 (2)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动得 带入数据计算磁场方向向外时,半径,周期 磁场方向垂直平面向内时半径,周期 粒子从开始进入磁场经过半个周期的匀速匀速圆周运动沿MN方向向右偏移离开磁场进入电场开始匀减速,根据对称性仍经过后减速到0在经过后匀加速进入磁场,与第一次进入磁场的速度相同,此时,磁场刚好反向,粒子开始运动半个周期即沿MN方向向左偏移进入电场,仍经过后减速到0在经过后匀加速进入磁场,与第一次进入磁场的速度相同此刻,此后与之前相同开始循环,运动轨迹图如下 时刻电荷与第一次通过MN的位置 距离 (3)从粒子第一次通过MN开始计时,粒子即为周期性运动,运动周期 每一个周期沿MN向N偏转的距离为 那么 即经过15个周期进入磁场时距离N点还有0.08m. 最后即运动不够半个圆周,运动轨迹如下图 据图判断 解得,所以最后的运动时间 那么从从O点出发运动到挡板所需的时间 考点:带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动
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考点分析:
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(9分)如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm,有一束由相同微粒组成的带正电粒子流,以相同的初速度V0从两板中央依次水平射入(每隔0.1s射入一个微粒),由于重力作用微粒能落到下板,已知微粒质量m=2×10-6kg,电量q=l×10-8C,电容器电容C=l×10-6F。取g=10m/s2,整个装置处在真空中。求:

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(1)第一颗微粒落在下板离端点A距离为满分5 manfen5.com的O点,微粒射人的初速度V0应为多大? 

(2)以上述速度V0射入的带电微粒最多能有多少个落在下极板上?

 

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(9分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB部分是倾角为37°的直轨道,BCD部分是以O为圆心、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点,D点与O点等高,A点在D点的正下方。质量为m的小球在沿斜面向上的拉力F作用下,从A点由静止开始做变加速直线运动,到达B点时撤去外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,然后经过D点落回到A点。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小为g。求

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(1)小球在C点的速度的大小;

(2)小球在AB段运动过程,拉力F所做的功;

(3)小球从D点运动到A点所用的时间。

 

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(6分)我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用,为使战斗机更容易起飞,“辽宁号”使用了滑跃起飞技术,如图甲所示。其甲板可简化为乙图模型;AB部分水平,BC部分倾斜,倾角为θ。战斗机从A点开始滑跑,C点离舰,此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为F,战斗机在AB段和BC段滑跑的时间分别为t1和t2,战斗机质量为m。求战斗机离舰时的速度多大?

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某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1的阻值。实验器材有:待测电源E,待测电阻R1,定值电阻R2,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。

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(1)先测电阻R1的阻值(R1只有几欧姆)。请将小明同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r1和对应的电流表示数l,将S2切换到b,     ,读出此时电阻箱的示数r2,则电阻R1的表达式为R1=      

(2)该同学已经测得电阻R1=2.Ω,继续测电源电动势E。该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱.读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图中所示的满分5 manfen5.com图线.则电源电动势E=         V:

 

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如图所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置。他将光电门固定在直轨道上的O点,用同一重物通过细线拉同一小车,每次小车都从不同位置由静止释放,各位置A、B、C、D、E、F、G(图中只标出了O、G)离O点的距离d分别为8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm,56cm。

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(1)该实验是否需要测量重物的重力        (填“需要”或“不需要”);

(2)该实验是否必须平衡摩擦力?         (填“是”或“否”);

(3)为了探究做功与速度变化的规律,依次得到的实验数据记录如下表所示。请选取其中最合适的两行数据在答题卷的方格纸内描点作图。

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(4)从图像得到的直接结论是      ,从而间接得到做功与物体速度变化的规律是        

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