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如图所示,在xOy平面内,以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面...

如图所示,在xOy平面内,以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1,x轴下方有一直线ab,ab与x轴相距为d,x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E,在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN,ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2。在0≤y≤2R的区域内,质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域,经过磁场B1偏转后都经过O点,然后进入x轴下方。已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小满分5 manfen5.com,ab与MN间磁场磁感应强度满分5 manfen5.com。不计电子重力。

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(1)求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小?

(2)若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上,MN与ab板间的最小距离h1是多大?

(3)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上,MN与ab板间的最大距离h2是多大?当MN与ab板间的距离最大时,电子从O点到MN板,运动时间最长是多少?

 

(1)(2)3d (3) 【解析】 试题分析:(1)所有电子射入圆形区域后做圆周运动轨道半径大小相等,设为r,当电子从位置y=R处射入的电子经过O点进入x轴下方,则r =R 解得 (2)设电子经电场加速后到达ab时速度大小为v, 电子在ab与MN间磁场做匀速圆周运动轨道半径为r1,沿x轴负方向射入电场的电子离开电场进入磁场时速度方向与水平方向成θ角,则 如果电子在O点以速度v0沿x轴负方向射入电场,经电场偏转和磁场偏转后,不能打在感光板上,则所有电子都不能打在感光板上。恰好不能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O2如图,则 感光板与ab间的最小距离 解得,,θ=60° (3)如果电子在O点沿x轴正方向射入电场,经电场偏转和磁场偏转后,能打在感光板上,则所有电子都能打在感光板上。恰好能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O3,如图,感光板与ab间的最大距离 解得 当感光板与ab间的距离最大为时,所有从O点到MN板的电子中,沿x轴正方向射入电场的电子,运动时间最长。设该电子在匀强电场中运动的加速度为a,运动时间为t1,在磁场B2中运动周期为T,时间为t2,则 , , 运动最长时间 解得 ,, 考点:带电粒子在磁场中的运动.  
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考点分析:
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如图甲所示,不变形、足够长、质量为m1=0.2kg的“U”形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上,QP与MN平行且距离d=1m,Q、M间导体电阻阻值R=4Ω,右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2;光滑金属杆KL电阻阻值r=1Ω,质量m2=0.1kg,垂直于QP和MN,与QM平行且距离L=0.5m,左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4。金属导轨与桌面的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其余电阻不计。从t=0开始,垂直于导轨平面的磁场磁感应强度如图乙所示。

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(1)求在整个过程中,导轨受到的静摩擦力的最大值fmax

(2)如果从t=2s开始,给金属杆KL水平向右的外力,外力对金属杆作用的功率保持不变为P0=320W,杆到达最大速度时撤去外力,求撤去外力后QM上产生的热量QR=?

 

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如图所示为某物流公司用传送带传送货物情景示意图。传送带与水平面的夹角θ=37°,在发动机的作用下以v0=2m/s的速度匀速运动。在传送带底端P处放一质量m=2kg的小货物,货物被传送到最高点Q。已知传送带长度L=8m,货物与传送带的动摩擦因数μ=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

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(1)货物刚被放到传送带上时的加速度大小a;

(2)货物从P到Q的过程中,发动机所做的功W。

 

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测一节干电池的电动势E和内阻r。某同学设计了如图a所示的实验电路,已知电流表内阻与电源内阻相差不大。

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(1)连接好实验电路,开始测量之前,滑动变阻器R的滑片P应调到             (选填“a”或“b”)端。

(2)闭合开关S1,S2接位置1,改变滑片P的位置,记录多组电压表、电流表示数。

(3)重复(1)操作,闭合开关S1,S2接位置2,改变滑片P的位置,记录多组电压表、电流表示数。

(4)建立U—I坐标系,在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2时图象如图b所示。

S2接1时的U—I图线是图b中的               (选填“A”或“B”)线。

每次测量操作都正确,读数都准确。由于S2接位置1,电压表的分流作用,S2接位置2,电流表的分压作用,分别测得的电动势和内阻与真实值不相等。则由图b中的A和B图线,可得电动势和内阻的真实值,E=              V,r=              Ω。

 

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在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中:

(1)需要测量悬线长度,现用最小分度为1mm的米尺测量,图中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置,测得悬线长度为        mm。

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(2)一组同学测得不同摆长l单摆对应的周期T,将数据填入表格中,根据表中数据,在坐标纸上描点,以T为纵轴,l为横轴,作出做简谐运动的单摆的T-l图像。根据作出的图像,能够得到的结论是_________。

A. 单摆周期T与摆长l成正比

B. 单摆周期T与摆长l成反比

C. 单摆周期T与摆长l的二次方根成正比

D. 单摆摆长l越长,周期T越大

(3)另一组同学进一步做“用单摆测定重力加速度”的实验,讨论时有同学提出以下几点建议,其中对提高测量结果精确度有利的是      

A. 适当加长摆线

B. 质量相同、体积不同的摆球,选用体积较大的

C. 单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D. 当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期

 

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如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象,P0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm,汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大。由此可得

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A. 在0~t1时间内,汽车一定做匀加速度运动

B. 在t1~t2时间内,汽车一定做匀速运动

C. 在t2~t3时间内,汽车一定做匀速运动

D. 在t3时刻,汽车速度一定等于vm

 

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试题属性

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