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(18分)静止于A处的离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,并从P...

(18分)静止于A处的离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,并从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强磁场.静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为R,其所在处场强为E、方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com,磁场方向垂直纸面向里;离子重力不计.

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(1)求加速电场的电压U;

(2)若离子能最终打在QF上,求磁感应强度B的取值范围.

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:【解析】 (1)离子在加速电场中加速,根据动能定理,有:      ① 离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:        ②    联立①②得:       ③ (2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:      ④ 联立②④得:       ⑤ 离子能打在QF上,则既没有从DQ边出去也没有从PF边出去,则离子运动径迹的边界如图中Ⅰ和Ⅱ. 由几何关系知,离子能打在QF上,必须满足:         ⑥ 联立⑤⑥得:       ⑦ (评分说明:①②③④⑤⑥⑦每式2分,离子在磁场中运动径迹如图Ⅰ和Ⅱ各2分) 考点: 带电粒子在电场和磁场中的运动 动能定理
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考点分析:
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(18分)如图甲所示,粗糙水平面CD与光滑斜面DE平滑连接于D处;可视为质点的物块A、B紧靠一起静置于P点,某时刻A、B在足够大的内力作用下突然分离,此后A向左运动.

已知:斜面的高度H=1.2m;A、B质量分别为1kg和0.8kg,且它们与CD段的动摩擦因数相同;A向左运动的速度平方与位移大小关系如图乙;重力加速度g取10m/s2

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(1)求A、B与CD段的动摩擦因数满分5 manfen5.com

(2)求A、B分离时B的速度大小vB

(3)要使B能追上A,试讨论P、D两点间距x的取值范围.

 

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将“小电珠L、滑动变阻器、多用电表、电流表、直流稳压电源、开关和导线若干”连成如图1所示的电路,进行“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验.

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①闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于____端(填“左”或“右”).

②用多用电表电压档测量L电压时,红表笔应接图1中的_________点.(填“a”或“b”)

③正确连线后,闭合开关,发现不论怎么调节滑动变阻器的滑片,多用电表指针均不偏转.将两表笔改接到图1电路的a、c两点,电表指针仍不偏转;改接a、d两点时,电表指针偏转如图2所示,其示数为             _____V;可判定故障为d、c间电路       (填“断路”或“短路”).

④甲乙两位同学用完多用电表后,分别把选择开关放在图3所示位置.则     的习惯好.

 

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利用力传感器研究 “加速度与合外力的关系”的实验装置如图甲.

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①下列关于该实验的说法,错误的是______(选填选项前的字母)

A.做实验之前必须平衡摩擦力

B.小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多

C.应调节定滑轮的高度使细线与木板平行

D.实验开始的时候,小车最好距离打点计时器远一点

②从实验中挑选一条点迹清晰的纸带,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1 =_____cm;该小车的加速度a =____m/s2(计算结果保留两位有效数字),实验中纸带的____(填“左”或“右”)端与小车相连接.

 

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如图,C为平行板电容器,开关S先接a对C充电.当S接b后,电容器

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A.电容减小         B.电压减小

C.所带电量减少         D.板间电场强度不变

 

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(18分)如图所示,水平传送带上A、B两端点间 距L= 4m,半径R=1m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,下端与传送带B相切。传送带以v0 = 4m/s的速度沿图示方向匀速运动,质量m =1kg的小滑块由静止放到传送带的A端,经一段时间运动到B端,滑块与传送带间的动摩擦因数μ = 0.5,取g=10m/s2

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(1)求滑块到达B端的速度;

(2)求滑块由A运动到B的过程中,滑块与传送带间摩擦产生的热量;

(3)仅改变传送带的速度,其他条件不变,计算说明滑块能否通过圆轨道最高点C。

 

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