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如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为...

如图所示,MN为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板MN之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m、电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔S1处射入电容器,穿过小孔S2后从距三角形AaP处垂直AB方向进入磁场,试求:

1)粒子到达小孔S2时的速度;

2)若粒子从P点进入磁场后经时间tAP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;

3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?

 

(1) (2) , (3) 【解析】(1)带电粒子在电场中运动时,由动能定理得,qU=mv2, 解得粒子进入磁场时的速度大小为v= . (2)粒子的轨迹图如图所示,粒子从进入磁场到AP间离开,由牛顿第二定律可得, 粒子在磁场中运动的时间为t= 由以上两式可得轨道半径R= 磁感应强度B=. (3)粒子从进入磁场到从AC间离开,若粒子恰能到达BC边界,如图所示,设此时的磁感应强度为B1,根据几何关系有此时粒子的轨道半径为, 由牛顿第二定律可得, , 由以上两式可得 ,粒子从进入磁场到从AC间离开,若粒子恰能到达AC边界,如图所示,设此时的磁感应强度为B2,由牛顿第二定律可得, ,由以上两式解得 . 综上所述要使粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足: .  
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考点分析:
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如图所示,半径为R的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道abb点连接,开始时可视为质点的物体AB静止在ab上,AB之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧与AB不连接).某时刻解除锁定,在弹力作用下A向左运动,B向右运动,B沿轨道经过c点后水平抛出,落点pb点间距离为2R.已知A质量为2mB质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,求:

(1)Bc点抛出时速度的大小?              

(2)Bb时速度的大小?

(3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能?

 

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在冰壶比赛中,运动员用的F=6N的水平恒力推着质量为m=20kg的冰壶由静止开始运动,一段时间后撤去F,冰壶继续沿直线运动,从开始运动到停止的总位移为30m,冰壶与冰面之间的动摩擦因数为,取重力加速度g=10m/s2.:

(1)撤去F之前冰壶运动的位移大小;

(2)冰壶运动的总时间.

 

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某同学测量一只未知阻值的电阻Rx.

1)表内电池的____极与红表笔相连;

2)他先用多用电表进行测量,把选择开关旋到“×10”档位,测量时指针偏转如图甲所示。该同学应选用______________档位,更换档位重新测量之前应进行的步骤是__________

3)接下来再用伏安法,测量该电阻,所用仪器如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为,变阻器最大阻值为100Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线___________

4)该同学用伏安法测量的电阻Rx的值将_____(大于”“小于等于”)被测电阻的实际值.

 

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某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

(1)实验中必要的措施是______

A.细线必须与长木板平行                    B.先接通电源再释放小车

C.小车的质量远大于钩码的质量            D.平衡小车与长木板间的摩擦力

(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm。则小车的加速度a=______m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=______m/s。(结果均保留两位有效数字)

 

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如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度vx变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于ABC三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系式正确的是( )

A. xA=haA=g

B. xB=h+aB=0

C. xC=h+aC=g

D. xCh+aCg

 

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