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如图所示,两水平放置的平行金属板a、b,板长L=0.2m,板间距d=0.2m.两...

如图所示,两水平放置的平行金属板a、b,板长L=0.2m,板间距d=0.2m.两金属板间加可调控的电压U,且保证a板带负电,b板带正电,忽略电场的边缘效应.在金属板右侧有一磁场区域,其左右总宽度s=0.4m,上下范围足够大,磁场边界MN和PQ均与金属板垂直,磁场区域被等宽地划分为n(正整数)个竖直区间,磁感应强度大小均为B=5×10﹣3T,方向从左向右为垂直纸面向外、向内、向外….在极板左端有一粒子源,不断地向右沿着与两板等距的水平线OO′发射比荷满分5 manfen5.com=1×108C/kg、初速度为v0=2×105m/s的带正电粒子.忽略粒子重力以及它们之间的相互作用.

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(1)当取U何值时,带电粒子射出电场时的速度偏向角最大;

(2)若n=1,即只有一个磁场区间,其方向垂直纸面向外,则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度;

(3)若n趋向无穷大,则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少?

 

(1)400V(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)设速度偏向角为θ,则,显然当最大时,tanθ最大. 当粒子恰好从极板右边缘出射时,速度偏向角最大. 竖直方程:,; 水平方程: 解得:U=400V (2)由几何关系知,逐渐增大,速度偏向角变大,磁偏转半径变大,与PQ交点逐渐上移. 当U=0时,交点位置最低(如图中D点): 由得:; 此时交点D位于OO′正下方0.4m处.当U=400V时,交点位置最高(如图中C点): 由,得: 由,得: 由,得入射方向为与水平方向成45°角; 由几何关系得,此时交点位于OO′正上方处. 所以交点范围宽度为:(m) (3)考虑粒子以一般情况入射到磁场,速度为v,偏向角为θ,当n趋于无穷大时,运动轨迹趋于一条沿入射速度方向的直线(渐近线),又因为速度大小不变,因此磁场中运动可以等效视为匀速直线运动 轨迹长度为:,运动速率为: 时间为:,代入数据解得: 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力  
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考点分析:
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一质量为m=1.5 kg的滑块从倾角为θ=37o的斜面上自静止开始滑下,滑行距离s=10 m后进入半径为R=9 m的光滑圆弧AB,其圆心角也为θ,然后水平滑上与平台等高的小车。已知小车质量为M=3.5 kg,滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ=0.35,小车与地面光滑且足够长,取g=10 m/s2。求:

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(1)滑块在斜面上的滑行时间t1

(2)滑块脱离圆弧末端B点前轨道对滑块的支持力大小;

(3)当小车开始匀速运动时,滑块在车上滑行的距离s1

 

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如图,某游乐园的水滑梯是由6段圆心角为30°的相同圆弧相连而成,圆弧半径为3m,切点A、B、C的切线均为水平,水面恰与圆心O6等高,若质量为50kg的游客从起始点由静止开始滑下后,恰在C点抛出落向水面(不计空气阻力,g取10m/s2).求

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(1)游客在C点的速度大小;

(2)游客落水点与O6的距离;

(3)游客从下滑到抛出的过程中克服阻力做了多少功.

 

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如图所示,人站在小车上推着木箱,一起在光滑水平冰面上以速度υ运动,小车与木箱质量均为m,人的质量为2m,突然发现正前方有一冰窟窿,为防止人掉入窟窿,人用力向右推木箱。求:

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①物理学中把质量与速度的乘积称为动量(满分5 manfen5.com)试用牛顿运动定律证明,推木箱前后,人和车的动量之和是守恒的。

②人推车后车对地的最小速度。

 

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某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,为了便于测量,给电源串联了一个满分5 manfen5.com的保护电阻满分5 manfen5.com,实验电路如图l所示,

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(1)连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,且接触良好;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接满分5 manfen5.com时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是        .

(2)按电路原理图l及用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线将没连接的线连接起来.

(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据且根据数据在坐标图3中描出对应的点,请画出U -I图;

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由图3求出:电池的电动势为     V,内阻为      Ω.

 

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用单摆测定重力加速度的实验如图所示。

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①组装单摆时,应在下列器材中选用(选填选项前的字母)           

A.长度为1m左右的细线       B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球      D.直径为1.8cm的铁球

②测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t。则重力加速度g=        (用L,n,t表示)

③下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。

组次

1

2

3

摆长L/cm

80.00

90.00

100.00

50次全振动时间t/s

90.0

95.5

100.5

振动周期T/s

1.80

1.91

 

重力加速度g/(m·s-2

9.74

9.73

 

请计算出第3组实验中的T=            s,g=           m/s2

④用多组实验数据做出T2-L图像,也可以求出重力加速度g,已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图3中的a,b,c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是(选填选项前的字母)(      )

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A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值

 

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