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如图甲所示,一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内,轨道的AB部分粗糙,BF部分光滑。...

如图甲所示,一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内,轨道的AB部分粗糙,BF部分光滑。整个空间存在着竖直方向的周期性变化的匀强电场,电场强度随时间的变化规律如图乙所示,t=0时电场方向竖直向下。在虚线的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。现有一个质量为m,电量为q的带正电的物体(可以视为质点),在t=0时从A点静止释放,物体与轨道间的动摩擦因数为,t=2s时刻,物体滑动到B点。在B点以后的运动过程中,物体没有离开磁场区域,物体在轨道上BC段的运动时间为1s,在轨道上CD段的运动时间也为1s。(物体所受到的洛伦兹力小于2mgcosθ

1.若轨道倾角为,求物块滑动到B的速度大小。

2.若轨道倾角θ角未知,而已知BC及CD的长度分别S1、S2求出倾角的三角函表达式(用S1、S2、g表示)

3.观察物体在D点以后的运动过程中,发现它并未沿着斜面运动,而且物块刚好水平打在H点处的竖直挡板(高度可以忽略)上停下,斜面倾角已知,求F点与H点的间距L。

 

 

1.t0=1s 2. 3. 【解析】(1)由题意可知 qE=mg 1分 t=0 到t=1s过程中,对物体有 2mgsinθ-2μmgcosθ=ma 2分 t=1s到t=2s过程中物体做匀速直线运动,所以 VB=at0=2gsinθ-2μgcosθ 2分 其中t0=1s (2)物体在t=2s到t=3s做匀加速直线运动,加速度为 a'=2gsinθ 1分 在t=3s到t=4s做匀速圆周运动,周期为 1分 刚好完成一周,在t=4s到t=5s继续以a'做匀加速运动到D点,则 S2-S1=a't02 2分 解得: 1分 (3)物体运动到D点时速度为 VD=VB+a'·2t0=6gsinθ-2μg cosθ 2分 离开D点后做匀速圆周运动,半径为R,轨迹如图,则 1分 由几何关系可知 2分 联立解得 1分
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考点分析:
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(18分)如图所示,在铅版A上放一个放射源C可向各个方向射出速率为v的β射线,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势为,内阻为r,滑动变阻器总阻值为R.图中滑动变阻器滑片置于中点,A、B间距为dM为荧光屏(足够大),它紧挨者金属网外侧,已知β粒子的质量为m,电荷量e,不计β射线所形成的电流对电路的影响, 求:

(1)闭合开关S后,AB间的场强的大小是多少?

(2)β粒子到达金属网B的最长时间?

(3)切断开关S,并撤去金属网B,加上垂直纸面向内、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,设加上B后β粒子仍能到达荧光屏。这时在竖直方向上能观察到荧光屏亮区的长度是多?

 

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(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表AV为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。

①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只         Ω(保留一位小数)的定值电阻R1

②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;

③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴研究匀变速直线运动试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=         Ω保留两位小数;为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是                 

④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是            。(填选项前的字母)

A.电压表内阻的影响                        B.滑动变阻器的最大阻值偏小

C.R1实际阻值比计算值偏小                D.R0实际阻值比标称值偏大

测量次数

1

2

3

4

5

6

7

8

电压表V读数U/V

5.26

5.16

5.04

4.94

4.83

4.71

4.59

4.46

改装表A读数I/mA

20

40

60

80

100

120

140

160

 

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同学在实验室测定某金属丝的电阻率。

(1)他用螺旋测微器测出金属丝的直径d,测量情况如图甲所示,则金属丝的直径d=______mm;

(2)欧姆表对金属丝的电阻粗略测量,选择开关打到“×1”挡,指针偏转情况如图乙所示,则所测量约为__________Ω。

(3)采用伏安法精确地测定金属丝的电阻R,实验室提供了以下器材:

A.电压表(0~3V~15V,内阻约为10kΩ或50kΩ);

B.电流表(0~0.6A~3A,内阻约为0.5Ω或0.1Ω);

C.滑动变阻器(0~5Ω);

D.两节干电池;

E.开关及导线若干。

本实验电压表的量程应该选______V,电流表的量程应该选______A;为使实验过程中电池能量损耗较小,合适的电路图应该选择丙图中的_______

(4)接问题导致电阻率的测量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。

 

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某速度选择器结构如图所示,三块平行金属板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水平放置,它们之间距离均为d,三金属板上小孔O1、O2、O3在同一竖直线上,Ⅰ、Ⅱ间有竖直方向匀强电场E1,Ⅱ、Ⅲ间有水平向左电场强度为E2的匀强电场及垂直于纸面向里磁感应强度为B2的匀强磁场。一质子由金属板I上端O1点静止释放,经电场E1加速,经过O2进入E2、B2的复合场中,最终从的下端O3射出,已知质子带电量为e,质量为m。则

A. O3处出射时粒子速度为

B. Ⅰ、Ⅱ两板间电压

C. 粒子通过Ⅰ、Ⅱ金属板和Ⅱ、Ⅲ金属板的时间之比为1︰1

D. 把质子换成α粒子,则α粒子也能从O3射出

 

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在如图所示的倾角为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,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域的磁场方向垂直斜面向下,磁场宽度均为L,一个质量为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,t1时刻ab边刚越过CH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JPMN的正中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是( )

A. ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为a=3gsinθ

B. 导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=2:1

C. t2开始运动到ab边到MN位置过程中,通过导线框的电量

D. t1ab边运动到MN位置的过程中,有 机械能转化为电能

 

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