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如图所示,垂直纸面的两平行金属板M、N之间加有电压,M板上O1处有一粒子源,可不...

如图所示,垂直纸面的两平行金属板M、N之间加有电压,M板上O1处有一粒子源,可不断产生初速度为零的带正电粒子,粒子电荷量为q,质量为m,N板右侧是一半径为R的接地金属圆筒,圆筒垂直于纸面且可绕中心轴逆时针转动。O2为N板上正对O1的小孔,O3、O4为圆筒某一直径两端的小孔,开始时O1、O2、O3、O4在同一水平线上。在圆简上方垂直纸面放置一荧光屏,荧光屏与直线O1O2平行,圆筒转轴到荧光屏的距离OP=3R。不计粒子重力及粒子间相互作用。

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1若圆筒静止且圆筒内不加磁场,粒子通过圆筒的时间为t,求金属板MN上所加电压U

2若圆筒内加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆筒绕中心轴以某一角速度逆时针方向匀速转动,调节MN间的电压使粒子持续不断地以不同速度从小孔O2射出电场,经足够长的时间,有的粒子打到圆筒上被吸收,有的通过圆筒打到荧光屏上产生亮斑。如果在荧光屏PQ范围内的任意位置均会出现亮斑,满分5 manfen5.com。求粒子到达荧光屏时的速度大小满分5 manfen5.com的范围

3在第2问情境中,若要使进入圆筒的粒子均能从圆筒射出来,求圆筒转动的角速度满分5 manfen5.com

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)粒子经电场加速,由动能定理得:① 2分 进入圆筒中的粒子有② 2分 由①②得③ 1分 (2)荧光屏PQ范围内的任意位置均会出现亮斑,说明PQ范围内均有粒子到达,最小速度的粒子到达P点,最大速度的粒子达到Q点,从O2射出的粒子的速度应含有到范围内的任意值。 在圆筒中,由牛顿第二定律得:④ 2分 打到荧光屏上P点的粒子应满足⑤ 1分 由④⑤得,到达P点的粒子速度⑥ 1分 如图由几何关系可知,到达Q点的粒子穿过圆筒的偏转角⑦ 1分 到达Q点的粒子应满足⑧ 1分 到达Q点的粒子速度⑨ 1分 到过荧光屏粒子速度大小的范围⑩ 1分 (3)设粒子穿过筒的偏转角为,则粒子穿过圆筒的时间⑾ 1分 又⑿ 1分 粒子穿出圆筒应满足 (k取1,2,3......) ⒀ 1分 (k取1,2,3......)⒁ 1分 粒子速度不同,不同,要使不同的速度粒子穿过以某一角速度匀转过的圆筒应满足 1分 即: ⒂ 2分 考点:带电粒子在电磁场中的运动  
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考点分析:
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如图所示,质量满分5 manfen5.com的滑块可视为质点,在F=60N的水平拉力作用下从A点由静止开始运动,一段时间后撤去拉力F,当滑块由平台边缘B点飞出后,恰能从水平地面上的C点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE,并从轨道边缘E点竖直向上飞出,经过0.4 s后落回E点。已知AB间的距离L=2.3 m,滑块与平台间的动摩擦因数满分5 manfen5.com,平台离地高度满分5 manfen5.com,B、C两点间水平距离s=1.2 m,圆弧轨道半径R=1.0m。重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。求:

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1滑块运动到B点时的速度大小;

2滑块在平台上运动时受水平拉力F作用的时间;

3分析滑块能否再次经过C点。

 

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用伏安法测定电阻约为5满分5 manfen5.com的均匀电阻丝的电阻率,电源是两节干电池。如图甲所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座两端的接线柱上,底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图乙所示,测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示。

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用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动__________使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动__________夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动________使F固定后读数.填仪器部件的字母符号

根据原理图乙,用笔画线代替导线,将实物图连接成实验电路见答题纸

闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变P的位置,得到几组U、I、L的数据,用满分5 manfen5.com计算出相应的电阻值后作出满分5 manfen5.com图线如图示。取图线上两个点间数据之差满分5 manfen5.com,若电阻丝直径为d,则电阻率满分5 manfen5.com=_______.

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为了测量木块与木板间动摩擦因数满分5 manfen5.com,某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律,如图所示。

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根据上述图线,计算0.4 s时木块的速度满分5 manfen5.com__________m/s,木块加速度满分5 manfen5.com__________m/s2

为了测定动摩擦因数满分5 manfen5.com,还需要测量的量是________;已知当地的重力加速度g

为了提高木块与木板间动摩擦因数满分5 manfen5.com的测量精度,下列措施可行的是_________

A.A点与传感器距离适当大些

B.木板的倾角越大越好

C.选择体积较大的空心木块

D.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻

 

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火星表面特征非常接近地球,可能适合人类居住。2010年,我国志愿者王跃参与了在俄罗斯进行的模拟登火星实验活动。已知火星半径是地球半径的满分5 manfen5.com,质量是地球质量的满分5 manfen5.com,自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是g,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自转影响的条件下,下述分析正确的是

A.王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的满分5 manfen5.com

B.火星表面的重力加速度是满分5 manfen5.com

C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的满分5 manfen5.com

D.王跃在火星上向上跳起的最大高度是满分5 manfen5.com

 

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如图所示,一个满分5 manfen5.com型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是与导轨材料、粗细相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在拉力作用下,导体棒以恒定速度满分5 manfen5.com向右运动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受拉力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像中正确的是

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