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如图所示,虚线MO与水平线PQ相交于O点,夹角θ=30°,在MO左侧存在电场强度...

如图所示,虚线MO与水平线PQ相交于O点,夹角θ=30°,在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场;MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场,且O点在磁场的边界上。现有大量质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v(0<v≤满分5 manfen5.com垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时,速度方向均平行于PQ向左。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。求:

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(1速度最大的粒子从O点运动至水平线PQ所需的时间;

(2磁场区域的最小面积。

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)粒子的运动轨迹如图所示,设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R,周期为T,粒子在匀强磁场中运动时间为t1, 由牛顿第二定律得:, 解得:,, 设粒子自N点水平飞出磁场,出磁场后应做匀速运动至OM,设匀速运动的距离为s,匀速运动的时间为t2,由几何关系知:,, 过MO后粒子做类平抛运动,设运动的时间为t3,则:, 又由题知:,则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间为:; (2)由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM,则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上, 故磁场范围的最小面积△S是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积,扇形OO′N的面积的面积,△OO′N的面积为:,△S=S-S′ 解得:; 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】此题是带电粒子在匀强磁场中的运动问题;做好此类题目的关键是准确的画出粒子运动的轨迹图,利用几何知识求出粒子运动的半径,再结合半径公式和周期公式去分析;此题是中等题,意在考查学生综合分析问题的能力.  
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考点分析:
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如图所示,电荷量均为+q、质量分别为m和2m的小球A和B,中间连接质量不计的绝缘细线,在竖直方向的匀强电场中以速度v0匀速上升。重力加速度为g,某时刻细绳断开(不考虑电荷间的库仑力作用,求:

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(1细线断开后,A,B两球的加速度的大小和方向;

(2从细线断开至B球速度为零的过程中,A球的机械能增量。

 

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如图所示,小车、打点计时器等器材置于高度可调节的长木板上。

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(1)在验证牛顿第二定律的实验中,除打点计时器(附纸带、复写纸)、小车(其上可放置砝码)、细线、钩码(质量已知)、附滑轮的长木板、导线外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有__________。(填写序号)

①电压合适的50Hz交流电源

②电压可调的直流电源

③刻度尺

④秒表

⑤天平

实验时通过改变_________,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过_________,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。

(2)在验证牛顿第二定律的实验中,若平衡摩擦力时,长木板的一端调节过高,使得倾角偏大,则所得到的a-F关系图象为_______。(a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)

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        A               B           C           D

(3)实验中得到一条纸带,在纸带上便于测量的地方选取第1个计数点,其下标明A,第6个计数点下标明B,第11个计数点下标明C,第16个计数点下标明D,第21个计数点下标明E。若测得AC长为14.56 cm,CD长11.15 cm,DE长为13.73 cm,则小车运动的加速度大小为_________m/s2,打C点时小车的瞬时速度大小为_________m/s。(保留三位有效数字)

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某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表A的量程为0.6 A,内阻约0.1 Ω;电压表V的量程为3 V,内阻约6 kΩ;G为小量程电流表;电源电动势约3 V,内阻较小。下列实验电路中正确的是________。满分5 manfen5.com

 

 

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在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度为a,且方向沿斜面向上。设弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,则(       )

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A.当B刚离开C时,A发生的位移大小为满分5 manfen5.com

B.从静止到B刚离开C的过程中,物块A克服重力做功为满分5 manfen5.com

C.B刚离开C时,恒力对A做功的功率为满分5 manfen5.com

D.当A的速度达到最大时,B的加速度大小为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,在半径为R的半圆形区域内,有磁感应强度为B的垂直纸面向里的有界匀强磁场,PQM为圆内接三角形,且PM为圆的直径,三角形的各边由材料相同的细软导线组成(不考虑导线中电流间的相互作用。设线圈的总电阻为r且不随形状改变,此时∠PMQ=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是(       )

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A.穿过线圈PQM的磁通量为Ф=0.96BR2

B.若磁场方向不变,只改变磁感应强度B的大小,且B=B0+kt(k为常数,k>0,则线圈中产生的感应电流大小为满分5 manfen5.com

C.保持P、M两点位置不变,将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中,线圈中感应电流的方向先沿逆时针,后沿顺时针

D.保持P、M两点位置不变,将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中,线圈中不会产生焦耳热

 

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