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(20分)如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N点坐标(-l,0...

(20分)如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N点坐标-l,0,MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场图中未画出。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x轴正方向的初速度v0射人电场,并从y轴上A点0,0.5l射出电场,射出时速度方向与y轴负方向成30°角,此后,电子做匀速直线运动,进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点满分5 manfen5.coml/6,-l射出,速度沿x轴负方向。不计电子重力。求:

1匀强电场的电场强度E的大小?

2匀强磁场的磁感应强度B的大小?电子在磁场中运动的时间t是多少?

3圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大?

 

(1)(2),t=(3) 【解析】 试题分析:(1)设电子在电场中运动的加速度为a,时间为t,离开电场时,沿y轴方向的速度大小为vy,则a=eE/m,vy=at,l=v0t,vy=v0cot30° 解得 (2)设轨迹与x轴的交点为D,OD距离为xD,则xD=0.5ltan30°;xD= 所以,DQ平行于y轴,电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ上,电子运动轨迹如图所示。设电子离开电场时速度为v,在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r,则v0=vsin30° (有) (或) 解得,t= (3)以切点F、Q为直径的圆形有界匀强磁场区域的半径最小,设为r1,则 考点:带电粒子在匀强电场中的运动及在匀强磁场中的圆周运动。  
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考点分析:
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(19分)如图所示ABCD为固定在竖直平面内的轨道AB段光滑水平BC段为光滑圆弧对应的圆心角θ=37°半径r=2.5mCD段平直倾斜且粗糙各段轨道均平滑连接倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×10-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体视为质点被弹簧枪发射后沿水平轨道向左滑行C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点0.1s以后场强大小不变方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。

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1求弹簧枪对小物体所做的功;

2在斜轨上小物体能到达的最高点为PCP的长度。

 

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15分如图所示,一质量为m、电荷量为q的带正电的小球以水平初速度v0从离地高为h的地方做平抛运动,落地点为N,不计空气阻力,求:

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1若在空间加一个竖直方向的匀强电场,使小球沿水平方向做匀速直线运动,则场强E为多大?

2若在空间再加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场,小球的落地点仍为N,则磁感应强度B为多大?

 

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某课题研究小组,选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r电动势约为4 V,内阻在几欧到几十欧之间)  

A.电压表量程6 V,内阻约为6.0 kΩ      B.电流表量程2 mA内阻约为50 Ω) 

C.电阻箱R0~999.9 Ω)                  D.开关S一只、导线若干

1某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,你认为可行吗?请说明理由:________________________。

2今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,请画出实验电路图。

满分5 manfen5.com 3根据2中实验电路测得的8组U、R数据,已在坐标系中描出了各点,请作出图像。根据图像求得  E=______Vr=________Ω。

 

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(18分)(1)8分某同学利用如图甲所示的装置做探究弹簧弹力大小与其长度的关系的实验。1在安装刻度尺时必须使刻度尺保持     状态。

2他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长

x0=  cm劲度系数k=   N/m。

3他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计当弹簧测力计上的示数如图丙所示时该弹簧的长度x=    cm。

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如图甲所示,闭合线圈固定在小车上,总质量为1 kg它们在光滑水平面上,以10 m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图象如图乙所示   

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A.线圈的长度L=15 cm

B.磁场的宽度d=25 cm

C.线圈进入磁场过程中做匀加速运动,加速度为0.4 m/s2

D.线圈通过磁场过程中产生的热量为40 J

 

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