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如图所示,PR是一长为L=0.64m的绝缘平板固定在水平地面上,挡板R固定在平板...

如图所示,PR是一长为L=0.64m的绝缘平板固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端。整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度0.32m。一个质量m=0.50×10-3kg、带电荷量为q=5.0×10-2C的小物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动。当物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响,整个过程中小物体的电量保持不变),物体返回时在磁场中仍作匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4。若物体与平板间的动摩擦因数=0.20, g取10m/s2

(1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能。

 

(1)电场方向向左(2) (3)ΔE=4.8×10-4 J 【解析】(1)物体由静止开始向右做匀加速运动,证明电场力向右且大于摩擦力.进入磁场后做匀速直线运动,说明它受的摩擦力增大,即证明它受的洛伦兹力方向向下,由左手定则判断物体带负电,由其受力方向向右判断电场方向向左。 (2)设物体被挡板弹回后做匀速直线运动的速度为v2,从离开磁场到停在C点的过程中,由动能定理有 即v2=0.80 m/s 物体在磁场中向左做匀速直线运动,受力平衡,有 mg=Bqv2 有B=0.125 T (3)设从D点进入磁场时的速度为v1,由动能定理有 qE-μmg= 物体从D点到R做匀速直线运动,有 qE=μ(mg+Bqv1) 有v1=1.6 m/s 小物体撞击挡板损失的机械能为 ΔE= 有ΔE=4.8×10-4 J 【名师点睛】 进入磁场后做匀速直线运动,说明它受的洛伦兹力方向向下,由左手定则判断物体电性及电场方向。由动能定理求出碰后的速度,由匀速直线运动受力平衡,求出磁感应强度;由动能定理和进入磁场后匀速直线运动受力平衡求出碰前的速度,即可求出小物体撞击挡板损失的机械能。  
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考点分析:
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如下图所示,一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁,产生一个中心辐射的磁场(磁场水平向外),其大小为(其中r为辐射半径),设一个与磁铁同轴的圆形铝环,半径为R(大于圆柱形磁铁的半径),而弯成铝环的铝丝其横截面积为S,圆环通过磁场由静止开始下落,下落过程中圆环平面始终水平,已知铝丝电阻率为,密度为0,试求:

(1)圆环下落的速度为v时的电功率

(2)圆环下落的最终速度

(3)当下落高度h时,速度最大,从开始下落到此时圆环消耗的电能。

 

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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:

(1)实验步骤:

①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm ,将导轨调至水平;

②用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示,由此读出l=________mm;

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离__________cm;

④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;

⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量

(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:

①当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为=_____________________

②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少=__________(重力加速度为)。

(3)如果=______________,则可认为验证了机械能守恒定律。

 

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用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:

电流表(量程0.6A、3A);

电压表(量程3V、15V)

定值电阻(阻值1、额定功率5W)

定值电阻(阻值10,额定功率10W)

滑动变阻器(阴值范围0--10、额定电流2A)

滑动变阻器(阻值范围0-100、额定电流1A)

那么

(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择______V,电流表的量程应选择_______A; R0应选择_______ 的定值电阻,R应选择阻值范围是__________ 的滑动变阻器。

(2)引起该实验系统误差的主要原因是_____________________________

 

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一只小球沿光滑水平面运动,垂直撞到竖直墙上。小球撞墙前后的动量变化量为,动能变化量为,关于有下列说法正确的是(   )

A. 最大,则也最大;

B. 最大,则一定最小;

C. 最小,则也最小;

D. 最小,则一定最大

 

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如图所示,一斜面体A放在水平地面上,各接触面均粗糙。一轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一滑块B从斜面顶端无初速滑下,压缩弹簧至最短,然后被弹回到,再重复上述过程。整个过程中A始终保持不动,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。在B从第一次接触弹簧到弹簧第一次被压缩最短的过程中,下列说法正确的是(   )

A. 地面对A没有摩擦力

B. 地面对A的支持力一直增大

C. B的速度先增大后减小

D. B减少的机械能大于弹簧弹性势能的最大值

 

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