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如图所示,一束电荷量为q、质量为m的带正电粒子从O点由静止开始经过加速电压为U的...

如图所示,一束电荷量为q、质量为m的带正电粒子从O点由静止开始经过加速电压为U的匀强电场加速后,均能从边界AN的中点P垂直于AN和磁场方向射入磁感应强度大小B (B为定值,不随加速电压U的改变而改变)的匀强磁场中,已知:匀强电场的宽度dR,匀强磁场由一个长为2R、宽为R的矩形区域组成,磁场方向垂直纸面向里,粒子间的相互作用和重力均不计.试求:

(1)带正电粒子经加速电压U加速后的速度v的大小;

(2)每个粒子在电场中运动的时间;

(3)每个粒子在电磁场中运动的总时间.

 

(1) v= (2)tE=3R (3)t= 【解析】(1)若加速电场加速电压为U,由动能定理得: 得 (2)在磁场中,根据牛顿第二定律得:   解得 分析可知粒子在磁场中运动的轨迹为一个半圆和四分之一圆周如图所示, 分析可知粒子在电场中先加速后减速再加速,由运动学公式可得: 则粒子在电场中运动的时间为 (3)则粒子在磁场中运动的时间为 故粒子在电磁场中运动的总时间为  
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如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上,质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中A点以v0=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,CD两点间的水平距离L=1.2m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5g=10m/s2.求:

1)小物块经过圆弧轨道上B点的速度vB的大小;

2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小;

3)弹簧的弹性势能的最大值Epm

 

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要测量一个量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:

A.待测电压表V(量程3 V,内阻未知)

B.电流表A(量程3 A,内阻0.01 Ω)

C.定值电阻R(阻值2 kΩ,额定电流50 mA)

D.蓄电池E(电动势略小于3 V,内阻不计)

E.多用电表

F.开关K1、K2,导线若干

有一同学利用上面所给器材,进行如下实验:

(1)首先,用多用电表进行粗测,选用“×100”挡且操作方法正确.若这时刻度盘上的指针位置如图①所示,则测量的结果是___________

(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图②、③所示的实验电路,你认为其中较合理的电路图是___________

(3)用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:___________________________;用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV___________.

 

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某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器及学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块,细砂.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小砂桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.实验时首先要平衡摩擦力.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

(1)你认为还需要的实验器材有__________

(2)某同学用天平称量滑块的质量M.往砂桶中装入适量的细砂,用天平称出此时砂和砂桶的总质量m.让砂桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1v2(v1v2).若满足mM,则本实验最终要验证的数学表达式为______(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).

 

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在如图所示倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L.一质量为m.电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场I时,恰好以速度做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度做匀速直线运动,从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中,线框的动能变化量为,重力对线框做的功的大小为,安培力对线框做功大小为,下列说法中正确的有

A.在下滑过程中,由于重力做正功,所以有

B.从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中,机械能守恒

C.从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中,有的机械能转化为电能

D.从ab越过GH到达JP的中间位置的过程中,线框动能的变化量大小

 

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在光电效应实验中,一同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示,且甲乙关系曲线与横轴交于同一点Uc2,,则以下说法正确的有

A. 甲光的频率等于乙光的频率

B. 乙光的波长大于丙光的波长

C. 乙光的频率等于丙光的频率

D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能

 

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