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【加试题】如图所示,在平面直角坐标系xoy中的有一个等腰直角三角形硬质细杆框架F...

【加试题】如图所示,在平面直角坐标系xoy中的有一个等腰直角三角形硬质细杆框架FGH,框架竖直放在粗糙的水平面上,其中FG与地面接触。空间存在着垂直于框架平面的匀强磁场,磁感应强度为B,FG的长度为8L,在框架中垂线OHS(0,L)处有一体积可忽略的粒子发射装置,在该平面内向各个方向发射速度大小相等带正电大量的同种粒子,射到框架上的粒子立即被框架吸收.粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子间的相互作用以及粒子的重力.

(1)试问速率在什么范围内所有粒子均不可能打到框架上?

(2)如果粒子的发射速率为,求出框架上能被粒子打中的长度.

(3)如果粒子的发射速率仍为,某时刻同时从S点发出粒子,求从第一个粒子到达底边FG至最后一个到达底边的时间间隔

 

(1)(2)(3) 【解析】(1)如图1所示,以OS为直径的粒子在运动过程中刚好不碰到框架上。 根据几何关系, 根据牛顿第二定律 可得满足的粒子均不可能碰到三角形框架. (2)当粒子速率时,可求得其做圆周运动半径 如图2所示,当粒子的入射速度方向沿SO方向时,运动轨迹与FG相切于J点;当粒子的入射速度方向沿OS时,运动轨迹与FG相切于I点,介于这二者之间的入射粒子均可打在挡板FH上,挡板上被粒子打中的长度为图中IK之间的距离,其中 , 挡板上被粒子打中的长度 (3)如图所示最长时间为, 最短时间为T/6,  
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【加试题】如图所示,间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为,两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒 CD、PQ放在斜面导轨上,已知CD棒的质量为、电阻为R,PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,两根劲度系数均为、相同的弹簧一端固定在导轨的下端,另一端连着金属棒CD.开始时金属棒CD静止,现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ,使金属棒PQ由静止开始运动,当金属棒PQ达到稳定时,弹簧的形变量与开始时相同.已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q,此过程可以认为CD棒缓慢地移动,已知题设物理量符合的关系式,求此过程中(要求结果均用来表示):

(1)CD棒移动的距离;

(2)PQ棒移动的距离;

(3)恒力所做的功.

 

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【加试题】(1)如图所示的是“研究电磁感应现象”的实验装置.

①将图中所缺导线补接完整________.

②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后线圈A迅速从线圈B中拔出时,电流计指针将___________(选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”).

(2)某学生选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压.

①下列操作正确的是 ________

A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡    B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡

C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡    D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡

②该学生继续做实验,在电源电压不变的情况下,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压增大;然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压_________(选填“增大”、“减小”或“不变”).

 

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如图甲所示,倾角为θ=37°的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量m=2 kg的小物体轻轻放在传送带的A端,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2 s末物体到达B端,取沿传送带向下为正方向,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,求:

(1)小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度v;

(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ;

(3)2 s内物体机械能的减少量ΔE及因与传送带摩擦产生的内能Q。

 

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如图1所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带量为q=+2.0×10-6C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数.t=0时刻开始,空间加上一个如下图2所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取平向右为正方向,g10m/s2。)

求:(1)0~2s内小物体加速度的大小

(2)2~4s内小物体加速度的大小

(3)14秒末小物块的速度大小

(4)前14秒内小物块的位移大小

 

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为描绘小灯泡L(2.5V  1.0W)的伏安特性曲线,某同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示电路(电路还没有完全接好).

A.电流表(量程0.6 A,内阻约l

B.电压表(量程3V,内阻约3k

C.滑动变阻器(200,0.3A)

D.滑动变阻器(5,2 A)

E.电池组(电动势约3V,内阻未知)

F.开关,带夹子的导线若干

G.待测小灯泡

(1)实验中滑动变阻器应选择______(填“C”或“D”),请以笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中________.

(2)在该同学连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的两个不当之处:I.______________________ ; Ⅱ._______________________ .

(3)改正上述两个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,其原因可能是导线________(填图中导线代号)没有连接好.

 

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