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如图所示,在xOy坐标系中,坐标原点O处有一点状的放射源,它向xOy平面内的x轴...

如图所示,在xOy坐标系中,坐标原点O处有一点状的放射源,它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小均为v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为,其中q与m分别为α粒子的电量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,mn为电场和磁场的边界。ab为一块很大的平面感光板垂直于xOy平面且平行于x轴,放置于y=2d处,如图所示。观察发现此时恰好无粒子打到ab板上不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用,求:

1α粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小及距y轴的最大距离;

2磁感应强度B的大小;

3将ab板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上?此时ab板上被α粒子打中的区域的长度是多少?

(1), (2) (3), 【解析】 试题分析:(1)据题意,当α粒子沿x轴方向运动时,做类平抛运动,当运动到mn上时与y轴距离最大有: 根据动能定理可以求得α粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小为: (2)要使粒子打不到屏ab上,沿x轴方向向右运动的粒子通过mn后继续运动,刚好与屏ab相切,则有: (3)沿x轴方向向左运动的粒子,能够在竖直方向有最大距离为: 向左运动的粒子在ab板上打中长度为: 向右运动的粒子在ab板上打中长度为: 总长度为: 考点:类平抛运动、圆周运动,动能定理  
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考点分析:
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如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角,导轨电阻不计,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。长为L的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量m、电阻为R。两金属导轨的上端连接一个电阻,其阻值也为R。现闭合开关K ,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大,最大速度vm重力加速度为g, sin37°=06,cos37°=08求:

1求金属棒刚开始运动时加速度大小;

2求金属棒由静止开始上滑2s的过程中,金属棒上产生的电热Q1

 

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橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关,理论与实验都证明,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。

1在国际单位中,杨氏模量Y的单位应为

AN        Bm        CN/m       DN/m2

2某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=___ __ N/m

3若橡皮条的原长为100cm,面积为10,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是__ __只填数字,不填单位,结果保留两位有效数字

 

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在真空中,半径r=3×10-2m的圆形区域内有匀强磁场,方向如图所示,磁感应强度B=02T,一个带正电的粒子以初速度v0=1×106m/s从磁场边界上直径AB的一端A射入磁场,已知该粒子的比荷q/m=1×108 C/kg,不计粒子重力。

1求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径;

2若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时v0与AB的夹角θ及粒子的最大偏转角。

 

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如图所示,已知半径分别为Rr的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内,甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道,两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连一小球自某一高度由静止滑下,先滑过甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑过乙轨道,最后离开若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零试求:

1释放小球的高度h; 

2水平CD段的长度。

 

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在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中,实验1组的同学利用图甲所示电路,选用下列器材进行了规范的实验操作。

A干电池内电阻小于1

B电流表量程0~06A,内阻RA=1Ω

C电压表量程0~3V,内阻约为20KΩ

D滑动变阻器0~20Ω,允许最大电流2A

E开关、导线若干

把得到的数据记录后用“”在图乙所示的“U—I”图象中进行描点。在小组互评环节,实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验,并把实验数据用“”也描在图乙所示的“U—I”图象中。请完成以下对1组实验方案的评价及改进。

1从实验原理上来看,用图甲电路进行实验,误差主要来自:_____________。

2从所得实验数据来看,不足之处是:_____ ____

3将给出的改进方案电路图画在方框中___ ___

4根据改进后所得的实验数据作出图线,由图线得到:电动势E=____ ____;内阻r=_______。保留3位有效数字

 

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