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如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L...

如图所示的直角坐标系中,第象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第III象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到C(-2L,0)的连线上连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从t=0时刻起,这些带电粒子依次以相同的速度v0沿x轴正方向射出。从A点射出的粒子刚好沿如图所示的运动轨迹(轨迹与x轴的交点为OC的中点)从y轴上A′(0,-L)沿x轴正方向进入磁场。不计粒子的重力及它们间的相互作用,不考虑粒子间的碰撞。

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(1)求电场强度E的大小;

(2)若匀强磁场的磁感应强度,求从A′点进入磁场的粒子返回到直线x=-2L时的位置坐标;

(3)在AC间还有哪些位置的粒子,经过电场后也能沿x轴正方向  进入磁场。

 

(1)E=(2)(-2L,)(3)AC间y坐标为y=L(n=1,2,3,……)的粒子 【解析】 试题分析:设粒子从A点射出到OC中点的时间为t,则有 x轴方向 2分 y轴方向 2分 又 1分 解得:E= 1分 (2)粒子在磁场中运动时qBv0= 2分 解得:R= 2分 可见粒子离开磁场时的位置坐标为(0,)2分 经分析可知,粒子在电场中有4段类平抛轨迹,则其返回到直线x=-2L时的位置坐标为(-2L,) 2分 (3)设到C点距离为Δy处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向进入磁场,粒子第一次到达x轴用时Δt,水平位移为Δx,则Δx=vΔt 1分 ; 1分 若满足2L=n·2Δx,则通过电场后能沿x轴正方向进入磁场 2分 解得:Δy=a(Δt2)=L 2分 即AC间y坐标为y=L(n=1,2,3,……)的粒子通过电场后能沿x轴正方向进入磁场。 考点:考查了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,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端齐平。质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,小球与BC间的动摩擦因数μ=,进入管口C端时与圆管恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP。求

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(1)小球达到B点时的速度大小vB

(2)水平面BC的长度s;

(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm

 

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为登月探测月球,上海航天研制了“月球车”,如图甲所示.某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究.他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动,并将“月球车”运动的全过程记录下来,满分5 manfen5.com通过数据处理得到如图乙所示的v-t图象,已知0~1.5s段为过原点的倾斜直线;1.5~10 s段内“月球车”牵引力的功率保持不变,且P=1.2 kW,在10 s末停止遥控,让“月球车”自由滑行,已知“月球车”质量m=100 kg,整个过程中“月球车”受到的阻力Ff大小不变.

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(1)求“月球车”所受阻力Ff的大小和匀加速过程中的牵引力F

(2)求“月球车”变加速过程的位移x.   

 

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某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.

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所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系上画出U-I的图象.

U/V

1.96

1.86

1.80

1.84

1.64

1.56

I/A

0.05

0.15

0.25

0.35

0.45

0.55

 

 

 

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根据所画U-I的图象,除了知道电源在不同负载下的输出功率,还能否测出电源的电动势和内阻_____(填“能”或“不能”)

实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计.在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是________.(Rx阻值未知)

若电流表和电压表均为理想电表,利用图乙中b电路能否测出Rx的电阻________(填“能”或“不能”)

 

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某个同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.

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若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d =       cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t,则小车经过光电门时的速度为            (用字母表示);

测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系。处理数据时应作出              (选填“v—m”或“v2—m”)图象;

若小车质量为M,AB间距离为L,小车运动的加速度为_________(请用可能用到的d、t、 m、M、L表示)

 

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处于竖直向上匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨,下端连一电阻R,导轨与水平面之间的夹角为θ.一电阻可忽略的金属棒ab,开始时固定在两导轨上某位置,棒与导轨垂直.如下图所示,现释放金属棒让其由静止开始沿轨道平面下滑.就导轨光滑和粗糙两种情况比较,当两次下滑的位移相同时,则有(  ).

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A.通过电阻R的电荷量相同

B.机械能的变化量相同

C.磁通量的变化率相同

D.产生的焦耳热相同

 

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