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(12分)提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值.下图是从质子、氘核混合物中将质子...

(12分)提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值.下图是从质子、氘核混合物中将质子和氘核分离的原理图,x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场,初速度为0的质子、氘核混合物经电压为U的电场加速后,从x轴上的A(满分5 manfen5.com)点沿与满分5 manfen5.com的方向进入第二象限(速度方向与磁场方向垂直),质子刚好从坐标原点离开磁场.已知质子、氘核的电荷量均为满分5 manfen5.com,质量分别为m、2m,忽略质子、氘核的重力及其相互作用.

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(1)求质子进入磁场时速度的大小;

(2)求质子与氘核在磁场中运动的时间之比;

(3)若在x轴上接收氘核,求接收器所在位置的横坐标.

 

(1);(2)1:2;(3)(-1)L 【解析】 试题分析:(1)对质子,有qU=mv2-0 得v= (2)质子和氘核在磁场中运动的时间为各自周期的,所以时间之比等于其周期之比 (3)质子在磁场中运动时,由几何关系,r=L qvB=m 氘核在磁场中运动时 qU=(2m)v'2-0 在磁场中运动时qv’B= R=L 横坐标为x=(-1)L 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在电场中的运动  
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考点分析:
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(12分)如图甲所示,无限长的直导线与y轴重合,通有沿+y方向的恒定电流,该电流在其周围产生磁场的磁感应强度B与横坐标的倒数满分5 manfen5.com的关系如图乙所示(图中满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com均为已知量).图甲中,坐标系的第一象限内,平行于x轴的两固定的金属导轨间距为L,导轨右端接阻值为R的电阻,左端放置一金属棒ab.ab棒在沿+x方向的拉力作用下沿导轨运动(ab始终与导轨垂直且保持接触良好),产生的感应电流恒定不变.已知ab棒的质量为m,经过满分5 manfen5.com处时的速度为满分5 manfen5.com,不计棒、导轨的电阻.

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(1)判断ab棒中感应电流的方向;

(2)求ab棒经过满分5 manfen5.com时的速度和所受安培力的大小.

 

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(10分)为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前必须减速.如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,BC为水平圆弧形弯道.已知AB段的距离满分5 manfen5.com,弯道半径R=24m.汽车到达A点时速度满分5 manfen5.com,汽车与路面间的动摩擦因数满分5 manfen5.com,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=l0m/s2.要确保汽车进入弯道后不侧滑.求汽车

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(1)在弯道上行驶的最大速度;

(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度.

 

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(10分)在60m直线跑游戏中,一同学从起点由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动,4s后,改做匀速运动直至到达终点,接着以4m/s2的加速度做匀减速运动,经1.5s进入迎接区,如图所示.求:   

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(1)该同学匀速运动所用的时间;

(2)终点线到迎接区边界的距离.

 

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(6分)一探究小组采用以下两种方法测人体双手间的电阻.

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(1)用多用电表欧姆“×100”挡,测量结果如图所示,读出人体电阻为__________满分5 manfen5.com.

(2)用伏安法测量:

①分别用电流表内接法和电流表外接法采集数据作出了U—I,图线如图所示,其中用电流表内接法得到的是______________图线(填“甲”或“乙”).

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②已知滑动变阻器最大阻值约10满分5 manfen5.com,为了较准确的测出人体电阻,且要求测量更多组数据,请以笔画线代替导线完成剩余部分的实物连接.

 

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(6分)小明用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数.其中,直角三角架底面水平,斜面可视为光滑,待测轻弹簧固定在斜面顶端.现在弹簧下端分别挂1个、2个、3个相同的钩码,静止时,弹簧分别伸长了满分5 manfen5.com.已知每个钩码的质量为50g,重力加速度g=l0m/s2.所测数据如下表所示(单位:cm).

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(1)挂一个钩码时弹簧受到的拉力为___________N.

(2)由表中数据得,弹簧的劲度系数k=___________N/m(保留3位有效数字).

 

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