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如图所示,在xOy平面内,以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面...

如图所示,在xOy平面内,以O1(0R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1x轴下方有一直线ababx轴相距为dx轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E,在ab的下方有一平行于x轴的感光板MNabMN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2.0≤y≤2R的区域内,质量为m的电子从圆形区域左侧的任何位置沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域,经过磁场B1偏转后都经过O点,然后进入x轴下方.已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小abMN间磁场磁感应强度.不计电子重力.

(1)求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小?

(2)若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上,MNab板间的最小距离h1是多大?

(3)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上,MNab板间的最大距离h2是多大?当MNab板间的距离最大时,电子从O点到MN板,运动时间最长是多少?

 

(1) ;(2)3d (3)d ; 【解析】试题分析:(1)抓住所有电子射入圆形区域后做圆周运动轨道半径大小相等,根据几何关系得出粒子在磁场中的运动半径,结合半径公式求出圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小.(2)根据动能定理求出粒子进入磁场下方磁场的速度,根据半径公式求出粒子的半径,根据几何关系求出粒子进入磁场时速度方向与水平方向的夹角,通过几何关系求出MN与ab板间的最小距离.(3)如果电子在O点沿x轴正方向射入电场,经电场偏转和磁场偏转后,能打在感光板上,则所有电子都能打在感光板上.根据几何关系求出MN与ab板间的最大距离. 作出粒子的运动轨迹,根据粒子在电场和磁场中的运动时间求出运动的最长时间. (1)所有电子射入圆形区域后做圆周运动,轨道半径大小相等,设为r,当从位置y=R处射入的电子经过O点进入x轴下方,则: , ,解得 (2)设电子经电场加速后到达ab时速度大小为v,电子在ab与MN间磁场做匀速圆周运动轨道半径为r1,沿x轴负方向射入电场的电子离开电场进入磁场时速度方向与水平方向成θ角,则, 如果电子在O点以速度v0沿x轴负方向射入电场,经电场偏转和磁场偏转后,不能打在感光板上,则所有电子都不能打在感光板上.恰好不能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O2,如图甲所示 则感光板与ab间的最小距离 解得 (3)如果电子在O点沿x轴正方向射入电场,经电场偏转和磁场偏转后,能打在感光板上,则所有电子都能打在感光板上.恰好能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O3,如图乙所示. 感光板与ab间的最大距离,解得 当感光板与ab间的距离最大为时,所有从O点到MN板的电子中,沿x轴正方向射入电场的电子,运动时间最长.设该电子在匀强电场中运动的加速度为a,运动时间为,在磁场中运动周期为T,时间为,则, 运动最长时间 解得, , ,  
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如图所示,光滑导轨abcfed相距L=0.1m,其中abfe段是倾角θ=60°的直轨道,bced段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与abfe相切,轨道末端cd点切线与一放置在光滑水平地面上、质量M=2kg的木板上表面平滑连接.在abef间有垂直于轨道平面向下、 的匀强磁场,定值电阻R=1Ω.把质量为m=1kg、电阻不计的金属杆从距beh=1m的导轨上静止释放,杆在直轨道上先加速后匀速下滑.如果杆与木板间摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:

(1)杆运动到cd时对轨道的压力F大小及杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q

(2)要使杆不从木板上掉下的木板最小长度s

 

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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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(题文)某同学在测定小车加速度的实验中,得到图甲所示的一条纸带,他在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器的打点周期为0.02s。该同学从每个计数点处将纸带剪开分成六条(分别标记为abcdef),再将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,得到图乙所示的图形,最后将各纸带上端中心连起来,于是得到表示v-t关系的图象,图中x轴对应的物理量是时间ty轴对应的物理量是速度v

(1)图中t3=_______s,若测得纸条c的长度为4.02cm,则v3=_____m/s(保留两位有效数字)。

(2)若测得纸条a的长度为1.98cm,纸条f的长度为7.02cm,则可求出加速度的大小为_____m/s2(保留两位有效数字)。

 

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如图所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m,选择斜面底端为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图所示, 下列说法正确的是

A. 物体的质量m=1.0kg

B. 物体可能静止在斜面顶端

C. 物体回到斜面底端时的动能Ek=10J

D. 物体上升过程的加速度大小a=15m/s2

 

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某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个可看作理想的小变压器给一个灯泡供电,电路如图,当线圈以较大的转速n匀速转动时,额定电压为U0的灯泡正常发光,电压表示数是U1。巳知线圈电阻是r,灯泡电阻是R,则有

A. 变压器输入电压的瞬时值是u=U1sin2πnt

B. 变压器的原副线圈匝数比是U1U0

C. 电流表的示数是

D. 线圈中产生的感应电动势最大值是

 

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