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如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正...

如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0, )点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成30°角,不计粒子所受的重力.求:

(1)电场强度E的大小;

(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;

(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值,并求粒子从P点到离开第Ⅳ象限所经历的时间

 

(1) ;(2)2v0,速度方向指向第Ⅳ象限与x轴正方向成60°角;(3), 【解析】试题分析:(1)、(2)粒子在电场中做类平抛运动,根据平抛运动规律可求解电场强度E和在a点的速度大小和方向;(3)粒子在进入磁场时的速度根据(1)可求解,粒子在磁场中受洛伦兹力作用做圆周运动,根据几何关系可求得半径r,从而可求磁场强度;分段求出粒子在电场、磁场中、及出磁场后的时间,三段时间之和即为所求总时间. (1)运动过程如图所示 设粒子在电场中运动的时间t,则有 水平方向: 竖直方向: 在电场中有: 联立得: (2)粒子到达a点时沿y轴负方向的分速度 则 ,则,即粒子在a点速度方向指向第Ⅳ象限与x轴正方向成角 (3)因为粒子从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成角,且,所以粒子只能从磁场的ab边射出,当粒子从b点射出时,r最大,此时磁场的磁感应强度有最小值,由几何关系得:r=L 粒子在磁场中运动时,有 解得:磁感应强度的最小值 由(1)可知在电场运动时间 在磁场中,运动时间 做匀速直线运动时间 故运动的总时间
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考点分析:
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如图所示,在光滑的水平面上有一足够长的质量为M=4kg的长木板,在长木板右端有一质量为m=1kg的小物块,长木板与小物块间动摩擦因数为 =0.2,长木板与小物块均静止。现用F=14N的水平恒力向右拉长木板,经时间t=1s撤去水平恒力F

1)在F的作用下,长木板的加速度为多大?

2)刚撤去F时,小物块离长木板右端多远?

3最终长木板与小物块一同以多大的速度匀速运动?

4最终小物块离长木板右端多远?

 

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某同学为了测量电源的电动势和内阻设计了如图(a)所示电路,所用的实验器材有:待测电源,量程3 V的电压表V (内阻无穷大),电阻箱R,阻值未知的定值电阻R0,开关K1,双掷开关K2,实验步骤如下:

①调节电阻箱的阻值为20 ΩK2a,闭合K1,记下电压表的读数为2.00 V,断开K1

②保持电阻箱的阻值不变,K2切接b,闭合K1,记下图b所示电压表的读数,断开K1

③将K2再切换到a,闭合K1,多次调节电阻箱,读出多组电组箱的阻值R和对应的电压表的示数U,断开K1

④以为纵坐标, 为横坐标,绘出的图线(用直线拟合).

回答下列问题:

⑴图(b)所示电压表的读数为________V,定值电阻R0 =________Ω

⑵用表示电动势和内阻,则关系式为______________

⑶依据实验数据绘出的图线如(c)图所示;则电源电动势=_______V,内阻=_______Ω .计算结果保留两位有效数字

 

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用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验时接通电源,质量为m2的重物从高处由静止释放,质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点,图乙是实验中打出的一条纸带,A是打下的第1个点,量出计数点EFG4点距离分别为d1d2d3,每相邻两计数点的计时间隔为T,当地重力加速度为g。(以下所求物理量均用已知符号表达)

1)在打点A~F的过程中,系统动能的增加量Ek=_______________,系统重力势能的减少量Ep=__________________________,比较EkEp大小即可验证机械能守恒定律。

2)某同学根据纸带算出各计数点速度,并作出图象如图丙所示,若图线的斜率k=__________________,即可验证机械能守恒定律。

 

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线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω,规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是    

A. 在时间0~5s内,I的最大值为0.01A

B. 在第4s时刻,I的方向为逆时针

C. 前2 s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C

D. 第3s内,线圈的发热功率最大

 

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如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104 N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长L=2 m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为0.08kg的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成37°角,若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°0.8g10 m/s2。下列说法正确(  )

A. 小球的带电荷量q=6×105C

B. 小球动能的最小值为1J

C. 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值

D. 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变

 

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