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(17分)如图所示,真空中的矩形abcd区域内存在竖直向下的匀强电场,半径为R的...

(17分)如图所示,真空中的矩形abcd区域内存在竖直向下的匀强电场,半径为R的圆形区域内同时存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆形边界分别相切于ad、bc边的中点e、f。一带电粒子以初速度v0沿着ef方向射入该区域后能做直线运动;当撤去磁场并保留电场,粒子以相同的初速度沿着ef方向射入恰能从c点飞离该区域。已知满分5 manfen5.com,忽略粒子的重力。求:

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(1)带电粒子的电荷量q与质量m的比值满分5 manfen5.com

(2)若撤去电场保留磁场,粒子离开矩形区域时的位置。

 

(1)(2)粒子离开磁场时到b的距离 【解析】 试题分析:(1)设匀强电场强度为E,当电场和磁场同时存在时,粒子沿ef方向做直线运动,有:   qv0B=qE                         ①(2分) 当撤去磁场,保留电场时,带电粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由题知,粒子恰能从c点飞出,则  水平方向有:2R=v0t                ②(1分)  竖直方向有:          ③(1分) qE=ma                             ④(1分) 联解①②③④得:                         ⑤(2分) (2)若撤去电场保留磁场,粒子将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,轨迹如图所示. 设粒子离开矩形区域时的位置g离b的距离为x,则由牛顿第二定律:                                     ⑥(1分) 得                                ⑦(2分) 由图中几何关系得: 粒子的轨迹半径为               ⑧(2分) 得θ=60°                                           (2分) 故粒子离开磁场时到b的距离为 ⑨(2分) 代入解得:                                 ⑩(1分) 考点:带电粒子在复合场中的匀速直线运动 带电粒子在匀强磁场和匀强电场中的运动
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考点分析:
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(15分)在寒冷的冬天,路面很容易结冰,在冰雪路面上汽车一定要低速行驶.在冰雪覆盖的路面上,车辆遇紧急情况刹车时,车轮会抱死而“打滑”.如图所示,假设某汽车以10 m/s的速度行驶至一斜坡的顶端A时,突然发现坡底前方有一行人正以2 m/s的速度同向匀速行驶,司机立即刹车,但因冰雪路面太滑,汽车仍沿斜坡滑下.已知斜坡高AB=3 m,长AC=5 m,司机刹车时行人距坡底C点距离CE=6 m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5。

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(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小;

(2)试分析此种情况下,行人是否有危险。

 

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在“描绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g、h按图(甲)所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好.

①请根据实验连接电路图在图(乙)中虚线框内画出实验原理图;

②合上开关后,若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为_____。

③实验电路故障完全排除后,实验中测得有关数据如下表:

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根据表中的实验数据,在图 (丙)中画出小灯泡的I-U特性曲线。

④若把该小灯泡直接接到电动势为2.5V,内阻为2.0Ω的电源上,小灯光实际消耗的功率为        W(保留三位有效数字)

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某同学对一物体长度进行测量,正确记录的数据为1.68cm,该同学可能使用的测量工具是          (填工具前的符号)

A.最小刻度为1mm的刻度尺

B.游标卡尺甲(10分度)

C.游标卡尺乙(20分度)

D.螺旋测微器

 

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(1)两同学用如图所示方法做共点力平衡实验。M、N为摩擦不计的定滑轮,O点是轻质细绳OA、OB和OC的结点,桌上有若干相同的钩码,某同学已经在A点和C点分别挂了3个和4个钩码,为使O点在两滑轮间某位置受力平衡,另一同学在B点挂的钩码数应是(    )

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A.1个         B.3个          C.5个          D. 7个

 

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如图所示,某光滑斜面倾角为300,其上方存在平行斜面向下的匀强电场,将一轻弹簧一端固定在斜面底端,现用一质量为m、带正电的绝缘物体将弹簧压缩锁定在A点(弹簧与物体不拴接),解除锁定后,物体将沿斜面上滑,物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h。物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g,则下列说法正确的是(   )

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A.弹簧的最大弹性势能为mgh

B.物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能

C.物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mgh

D.物体从A点运动到B点的过程中最大动能小于2mgh

 

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