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如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=...

如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105V/m,PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘满分5 manfen5.com坐标系的第一象限内,有一边界AO、与满分5 manfen5.com轴的夹角∠满分5 manfen5.com=450,该边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有竖直向上的匀强电场,电场强度E2=5.0×105V/m。一束带电荷量      q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26Kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从满分5 manfen5.com轴上坐标为(0,0.4 m)的Q点垂直满分5 manfen5.com轴射入磁场区,多次穿越边界线OA。离子重力不计,求:

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(1)离子运动的速度;

(2)离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间;

(3)离子第四次穿越边界线的位置坐标。

 

(1)5.0×105m/s (2)(3) 【解析】 试题分析:(1)离子做直线运动,,解得 (2)离子进入磁感应强度为B2的磁场中做匀速圆周运动, 得 离子轨迹如图,交OA边界C点,圆弧对应圆心角900,运动时间 离子过C点速度方向竖直向下,平行于电场线进入电场做匀减速直线运动, 加速度 返回边界上的C点时间t2,由匀变速直线运动规律知 所以离子从进入磁场到第二次穿越边界0A所用时间 (3)离子第二次穿越边界线OA的位置C点的坐标为,则 离子从C点以竖直向上的速度垂直进入磁场做匀速直线运动,恰好完成圆弧,如图,后以水平向右的速度从D点离开磁场进入电场,离子第三次穿越边界OA,设D点坐标为,由几何关系得, 离子垂直进入电场做类平抛运动,垂直电场线位移为x,沿电场线位移y, 得, 所以第四次穿越边界的E点,坐标由几何关系的 ,即位置坐标为。 考点:带电粒子在复合场中的运动 【名师点睛】此题是带电粒子在复合场中的运动问题,粒子的运动过程比较复杂,物理过程较多,要求学生能根据粒子的受力情况画出运动轨迹图,然后联系几何知识,结合圆周运动及平抛运动的规律列方程求解,难度较大,意在考查学生综合分析问题解决问题的能力。  
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道路交通法规规定:黄灯亮时车头已超过停车线的车辆可以继续行驶,车头未越过停车线的若继续行驶,则属于交通违章行为。一辆以10 m/s的速度匀速直线行驶的汽车即将通过红绿灯路口,当汽车车头与停车线的距离为25 m时,绿灯还有2 s的时间就要熄灭(绿灯熄灭,黄灯即亮)。若该车加速时最大加速度大小为2 m/s2,减速时最大加速度大小为5 m/s2。请通过计算说明:

(1)汽车能否不闯黄灯顺利通过;

(2)若汽车立即做匀减速直线运动,恰好能紧靠停车线停下的条件是什么。

 

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

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A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0 Ω

B.电流表A1(量程0—3 mA,内阻满分5 manfen5.com=10 Ω

C.电流表A2(量程0—0.6 A,内阻满分5 manfen5.com=0.1 Ω

D.滑动变阻器R1(0—20 Ω,10 A)

E.滑动变阻器R2(0—200 Ω,l A)

F.定值电阻R0(990 Ω

G.开关和导线若干

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(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)(b)两个参考实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号)。

(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电      流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=____________V,内阻r=____________Ω。(结果保留小数点后2位)

(3)若将图线的坐标改为____________,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。

 

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某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重物质量m=1kg,当地重力加速度大小为g=9.80m/s2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示,纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值.回答下列问题(以下计算结果均保留3位有效数字):

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(1)打点计时器打B点时,重物速度的大小vB=         m/s;

(2)根据以上数据,可知重物由O点运动到B点的过程中,重力势能的减少量等于       J,动能的增加量等于       J,重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是         

 

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如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.能正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是(   

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如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v―t图象,图中数据均为已知量。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是                                    

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A.金属线框刚进磁场时感应电流方向沿adcba方向

B.磁场的磁感应强度为满分5 manfen5.com

C.金属线框在0~t3的时间内所产生的热量为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

D.MN和PQ之间的距离为满分5 manfen5.com

 

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