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如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x≥0区域,磁感应强度的...

如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x≥0区域,磁感应强度的大小为B0x<0区域,磁感应强度的大小为λB0(常数λ>1)。一质量为m、电荷量为qq>0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求(不计重力)

(1)粒子运动的时间;

(2)粒子与O点间的距离。

 

(1) ; (2) 【解析】(1)在匀强磁场中,带电粒子做圆周运动。设在x≥0区域,圆周半径为R1;在x<0区域,圆周半径为R2。由洛伦兹力公式及牛顿定律得 ① ② 粒子速度方向转过180°时,所用时间t1为③ 粒子再转过180°时,所用时间t2为④ 联立①②③④式得,所求时间为⑤ (2)由几何关系及①②式得,所求距离为⑥
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儿童智力拼装玩具“云霄飞车”的部分轨道简化为如下模型:光滑水平轨道MN与半径为R的竖直光滑圆弧轨道相切于N点,质量为m的小球A静止于P点,小球半径远小于R.与A相同的小球B以速度v0向右运动,AB碰后粘连在一起.求当v0的大小在什么范围时,两小球在圆弧轨道内运动时不会脱离圆弧轨道?已知重力加速度为g

 

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测定一卷阻值约为30Ω 的金属漆包线的长度,实验室提供下列器材:

A电流表A:量程06 A,内阻RA约为20Ω   

B电压表V:量程15V,内阻RV约为4kΩ

C学生电源E:可提供0~30V直流电压    

D滑动变阻器R1:阻值范围0~10Ω

E滑动变阻器R2:阻值范围0~500Ω     

F电键S及导线若干

(1)为了较准确地测量该漆包线的电阻,滑动变阻器应选择        选填“R1”或“R2,并将方框中的电路图补画完整。

(2)根据正确的电路图进行测量,某次实验中电压表与电流表的示数如图,则电压表的示数U为       V,电流表的示数I为      A。

(3)已知这种漆包线金属丝的直径为d,材料的电阻率为,则这一卷漆包线的长度L=         用U、、d、表示

 

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如图,气垫导轨上滑块的质量为M,钩码的质量为m,遮光条宽度为d,两光电门间的距离为L,气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为△t1△t2。当地的重力加速度为g

1)用上述装置测量滑块加速度的表达式为      (用已知量表示);

2)用上述装置探究滑块加速度a与质量M及拉力F的关系,要使绳中拉力近似等于钩码的重力,则mM之间的关系应满足        

3)用上述装置探究系统在运动中的机械能关系,滑块从光电门1运动到光电门2的过程中满足关系式         时(用已知量表示),系统机械能守恒。若测量过程中发现系统动能增量总是大于钩码重力势能的减少量,可能的原因是        

 

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如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小BI成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:UH=k,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离.电阻R远大于RL,霍尔元件的电阻可以忽略,则( )

A. 霍尔元件前表面的电势低于后表面

B. 若电源的正负极对调,电压表将反偏

C. IHI成正比

D. 电压表的示数与RL消耗的电功率成正比

 

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如图所示,一绝缘细线Oa下端系一质量为m的带电的小球a,悬点O正下方有一带电小球b固定在绝缘底座上.开始时a球静止在图中位置,此时细线Oa与竖直方向的夹角为θ.现将

b球沿竖直方向缓上移至与a球等高处,此过程                                                                                

A. 细线Oa与竖直方向的夹角θ保持不变

B. b球所受的库仑力一直变大

C. 细线Oa的拉力一直变大

D. a球与b球间的距离一直变大

 

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