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(14分)如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点...

(14分)如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.

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(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?

(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?

(3)增加磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)依题意,粒子经电场加速射入磁场时的速度为v 由① 得② (2)要使圆周半径最大,则粒子的圆周轨迹应与AC边相切, 设圆周半径为R由图中几何关系:③ 由洛仑兹力提供向心力:④ 联立解得⑤ (3)设粒子运动圆周半径为r,,当r越小,最后一次打到AB板的点越靠近A端点,在磁场中圆周运动累积路程越大,时间越长. 当r为无穷小,经过n个半圆运动,最后一次打到A点.有:⑥ 圆周运动周期:⑦ 最长的极限时间⑧ 由⑥⑦⑧式得: 考点:本题考查了带电粒子在磁场中的运动  
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考点分析:
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(10分)光滑水平面上静置两个小木块A和B,其质量分别为mA=150g、mB=200g,它们中间用一根轻质弹簧相连,弹簧处于原长状态。一颗水平飞行的子弹质量为m=50g,以v0=400m/s的速度在极短时间内打入木块A并镶嵌在其中,求系统运动过程中弹簧的最大弹性势能。

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(12分)如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0 m,B点离地高度H=1.0 m,A、B两点的高度差h=0.5 m,重力加速度g取10m/s2,不计空气影响,

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(1)地面上DC两点间的距离s;

(2)轻绳在B点所受的拉力大小。

 

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在“测定直流电动机的效率”实验中,用如图(a)所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。

(1)请根据图(a)完成图(b)中的实物图;

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(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:

实验次数

1

2

3

4

5

6

电动机的电流I/A

0.2

0.4

0.6

0.8

2.5

2.5

所提重物的重力Mg/N

0.8

2.0

4.0

6.0

6.5

7.0

重物上升时间t/s

1.4

1.65

2.1

2.7

计算电动机效率η的表达式为______________(用题目中的符号表示),第1次实验中电动机的工作效率为_______________。(保留三位有效数字)

(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是___________;可估算出电动机线圈的电阻为_____________Ω。

 

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如图所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5cm的小方格,重力加速度g取10 m/s2。由图可知小球从A点运动到B点经历的时间_______(填“小于”、“等于”或“大于”)从B点运动到C点经历的时间;照相机的闪光频率为________Hz;小球抛出时的初速度大小为________ m/s。

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某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计。根据图像可求出(     )

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A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N

B.汽车的额定功率为80kW

C.汽车加速运动的时间为22.5s

D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J

 

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