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如图所示,以O为原点建立平面直角坐标系Oxy,沿y轴放置一平面荧光屏,在y>0,...

如图所示,以O为原点建立平面直角坐标系Oxy,沿y轴放置一平面荧光屏,在y>0,0<x<0.5m的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小B=0.5T。在原点O放一个开有小孔粒子源,粒子源能同时放出比荷为q/m=4.0×106kg/C的不同速率的正离子束,沿与x轴成30o角从小孔射入磁场,最后打在荧光屏上,使荧光屏发亮。入射正离子束的速率在0到最大值vm=2.0×106m/s的范围内,不计离子之间的相互作用,也不计离子的重力。

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(1)求离子从粒子源放出到打到荧光屏上所用的时间;

(2)求离子打到荧光屏上的范围;

(3)实际上,从O点射入的正离子束有一定的宽度,设正离子将在与x轴成30o~60o角内进入磁场,则某时刻(设为t=0时刻)在这一宽度内向各个方向射入各种速率的离子,经过满分5 manfen5.com×10-7s时这些离子可能出现的区域面积是多大?

 

(1);(2)[0,m];(3)0.26m2. 【解析】 试题分析:(1)离子在磁场中运动的周期为:,由几何关系知,能打到荧光屏上的离子从离子源射出到达到荧光屏上转过的圆心角都为,则离子从离子源放出到打到荧光屏上所用的时间 (2)由得,, 离子在磁场中运动最大轨道半径:rm=1m 由几何关系知,最大速度的离子刚好沿磁场边缘打在荧光屏上,如左图所示. 所以OA1长度为:y=2rcos300=m 即离子打到荧光屏上的范围为:[0,m] (3)离子在磁场中运动的周期为:  ,由几何关系知,与x轴成60°方向入射的离子,经过时间:时离子转过的圆心角为刚好打在y轴上,将时刻这些离子所在坐标连成曲线,方程就是:x=0即都打在y轴上,所以在t=0时刻与x轴成30°~60°内进入磁场的正离子在时刻全部出现在以O为圆心的扇形OA2C1范围内.如图 则离子可能出现的区域面积: 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律及向心力。  
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考点分析:
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如下图中甲所示为传送装置的示意图,绷紧的传送带长度L=2.0m,以v=3.0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m。现有一行李箱(可视为质点)质量m=10kg,以v0=1.0m/s的水平初速度从A端滑下传送带,被传送到B端时没有被及时取下,行李箱从B端水平抛出,行李箱与传送带间的动摩擦因数满分5 manfen5.com=0.20.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.

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(1)求行李箱从传送带上A端运动到B端过程中摩擦力对行李箱冲量的大小;

(2)若传送带的速度v可在0~5.0m/s之间调节,行李箱仍以v0=1.0m/s的水平初速度从A端滑上传送带,且行李箱滑到B端均能水平抛出。请你在图乙中作出行李箱从B端水平抛出到落地点的水平距离x与传送带速度v的关系图象(要求写出作图数据的分析过程)

 

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如图所示,倾角满分5 manfen5.com=30o、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2kg、电阻R=1满分5 manfen5.com放在导轨上的金属棒ab,使之由静止沿轨道向上运动,牵引力做功的功率恒为6W,当金属棒移动2.8m时,获得稳定速度,在此过程中金属捧产生的热量为5.8J,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2.求:

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(2)金属棒从静止达到稳定速度时需要的时间多长?

 

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某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:

(1)用多用电表粗测:多用电表电阻档有4个倍率:分别为×1k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:

a.                           

b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0满分5 manfen5.com处。

c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是    满分5 manfen5.com

(2)为了尽量准确测该电阻,要求测量时电表指针有较大偏转,测量多组数据。除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器.设计实验电路。

A.电压表V(量程50V,内阻约为25k满分5 manfen5.com)     B.电流表A1(量程50mA、内电阻r1=20满分5 manfen5.com)

C.电流表A2(量程100mA、内电阻约5满分5 manfen5.com)   D.定值电阻R0(80满分5 manfen5.com)

E.滑动变阻器R(0~10满分5 manfen5.com)                 F.电源:电动势E=6V,内电阻较小

G.导线、电键若干

请在答题纸的虚线框内画出能准确测量电阻Rx的电路图(要求在电路图上标出元件符号)。请根据设计的电路图写出Rx的测量表达式Rx=            

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右图为研究平抛运动时使用的装置,初始时电路闭合,小球B被电磁铁吸引处于静止状态。将小球A从轨道顶端释放,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,轨道末端出口与小球B处于同一高度。可看到A、B两球同时落地。下列说法正确的有       

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B、该实验可证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动

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在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度沿同方向匀速行驶。小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象,以下说法正确的是

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B、在t=3s时追尾

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