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如图所示,两块足够大的平行金属板a、b竖直放置,板间有场强为E的匀强电场,两板距...

如图所示两块足够大的平行金属板ab竖直放置,板间有场强为E的匀强电场,两板距离为d,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入板间,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小也为E,方向竖直向上磁感应强度方向垂直纸面向里。求:

(1)微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L(用d表示);

(2)微粒在abbc区域中运动的总时间t(用dv0表示)

 

 

(1)(2) 【解析】根据粒子电场力和重力平衡,则粒子在bc区域内做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力求出粒子做圆周运动的半径,结合几何关系求出微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L;根据粒子在ab区域内水平方向上做匀加速直线运动,根据平均速度公式求出运动的时间,通过粒子在磁场中做圆周运动的圆心角求出粒子在磁场中运动的时间,从而求出总时间。 【解析】 (1)微粒进入bc区域中由于电场力与重力平衡,微粒在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动, 又,d= 得圆周半径r=2d 微粒刚进入bc时洛伦兹力方向向上,逆时针偏转,轨迹如图所示。设圆心角为θ,由几何关系得 sinθ= 即 θ=30° 微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离 L=d+ r(1-cos30°)=(3)d) (2)微粒在电场中受水平向右的电场力和竖直向下的重力,其运动分解为水平和竖直的匀变速运动, 微粒在电场中的运动时间为, 磁场中运动时间 在ab、bc区域中运动的总时间为=  
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地球质量为M,半径为R,自转角速度为,万有引力恒量为G如果规定物体在离地球无穷远处势能为0,则质量为m的物体离地心距离为r时,具有的万有引力势能可表示为国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体,可供宇航员在其上居住和科学实验设空间站离地面高度为h,如果在该空间站上直接发射一颗质量为m的小卫星,使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,求该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能?

 

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如图所示,物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小,B板长L=3 m。开始时AB均静止。现给A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知ABB与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3μ2=0.1g10m/s2

1)若物块A刚好没有从B上滑下来,则A的初速度多大?

2)若把木板B放在光滑水平面上,让A仍以(1)问的初速度从B的最左端开始运动,则A能否与B脱离?最终AB的速度各是多大?

 

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某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:

A多用电表    

B.电压表Vl,量程3V,内阻约5       

C.电压表V2,量程15V,内阻约25

D.电流表Al,量程0.6A,内阻约0.2Ω     

E.电流表A2,量程3A,内阻约0.04Ω     

F.电源电动势E=3.0V       

G.滑动变阻器Rl,最大阻值5Ω,最大电流为3A

H.滑动变阻器R2,最大阻值200Ω,最大电流为1.5A

I.电键S、导线若干

1.在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用×10欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用_________欧姆挡;

2.按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约是_________Ω

3.在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的器材中

电压表应选         ;电流表应选            

滑动变阻器应选         (填器材前面的字母代号)

4.在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图

 

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某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线M N P Q ,并测出间距d.开始时让木板置于M N处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0 ,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到P Q处的时间t.则:

(1)木板的加速度可以用dt表示为a =____________.

⑵改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是__________

用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是_________

A.可以改变滑动摩擦力的大小

B.可以更方便地获取多组实验数据

C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小

D.可以获得更大的加速度以提高实验精度

 

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如图所示,由粗细均匀的导电材料做成的单匝矩形线框abcd的电阻为R,线框的质量为m,高度为L、宽度为2L.若线框无初速度地从高处落下,下落过程中线框在纸面内且ab保持水平.在线框的下方有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区,磁场区高度为2L,磁场方向与线框平面垂直.闭合线圈下落后,匀速进入该磁场区.对此,下列说法中正确的是(     )

A. 线圈ab边刚进入磁场时,感应电流的方向为abcda

B. 线圈ab边刚进入磁场时,ab两点间的电压为

C. 线圈在磁场以上,下落的高度为

D. 线圈从开始下落到ab边刚好离开磁场的过程中,电路中产生的电能为mgL

 

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