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如图所示,在xOy平面的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度的大小E=1...

如图所示,在xOy平面的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度的大小E102 V/m,第一象限某区域内存在着一个边界为等边三角形的匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外。一比荷107 C/kg的带正电粒子从x轴上的P点射入电场,速度大小v02×104 m/s,与x轴的夹角θ60°。该粒子经电场偏转后,由y轴上的Q点以垂直于y轴的方向进入磁场区域,经磁场偏转射出,后来恰好通过坐标原点O,且与x轴负方向的夹角α60°,不计粒子重力。求:

(1)OP的长度和OQ的长度;

(2)磁场的磁感应强度大小及等边三角形磁场区域的最小面积。

 

(1)0.15m;(2) 【解析】 (1)粒子在电场中沿x轴正方向的分运动是匀速直线运动,沿y轴正方向的分运动是匀变速直线运动 沿y轴方向: 沿x轴正方向: 联立解得: (2)粒子在磁场中作半径为r的匀速圆周运动,其轨迹如图 根据几何关系由: 解得:r=0.05m 根据牛顿第二定律可得: 解得:B=0.02T 根据粒子运动轨迹和几何关系可知,以弦QD为边长L的△QRD是磁场区域面积最小的等边三角形,如图,则,故最小面积:。  
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考点分析:
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小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻,又能测量定值电阻阻值的电路。

他用了以下的实验器材中的一部分,设计出了图(a)的电路图:

a.电流表A1(量程0.6A,内阻很小);电流表A2(量程300μA,内阻rA=1000Ω)

b.滑动变阻器R(0-20Ω)

c,两个定值电阻R1=1000Ω,R2=9000Ω;

d.待测电阻Rx

e.待测电源E(电动势约为3V,内阻约为2Ω)

f.开关和导线若干

(1)根据实验要求,与电流表A2串联的定值电阻为___________(“R1“R2”)

(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻,将滑动变阻器滑片移至最右端,闭合开关S1,调节滑动变阻器,分别记录电流表A1A2的读数I1I2,得I1I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V;电源内阻r=___________Ω,(计算结果均保留两位有效数字)

(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值,进行了以下操作:

闭合开关S1S2,调节滑动变阻器到适当阻值,记录此时电流表A1示数Ia,电流表A2示数Ib

断开开关S2,保持滑动变阻器阻值不变,记录此时电流表A1示数Ic,电流表A2示数Id;后断开S1

根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差,则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(偏大偏小相等”)

 

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用落体法验证机械能守恒定律,打出如图甲所示的一条纸带。已知打点计时器频率为50Hz.

1)根据纸带所给数据,打下C点时重物的速度为 ________m/s(结果保留三位有效数字)。

2)某同学选用两个形状相同,质量不同的重物ab进行实验,测得几组数据,画出图象,并求出图线的斜率k,如图乙所示,由图象可知a的质量m1 ________b的质量m2(选填大于小于)。

3)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2 = 0.052kg,当地重力加速度g = 9.78m/s2,求出重物所受的平均阻力f =______N.(结果保留两位有效数字)

 

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如图甲所示,左侧接有定值电阻R的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B1T,导轨间距L1m。一质量m2kg,阻值r的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的vx图象如图乙所示,若金属棒与导轨间动摩擦因数μ0.2,则从起点发生x1m位移的过程中(g10 m/s2)(  )

A. 金属棒克服安培力做的功W10.25 J

B. 金属棒克服摩擦力做的功W25 J

C. 整个系统产生的总热量Q4.25 J

D. 拉力做的功W9.25 J

 

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真空中有四个相同的点电荷,所带电荷量均为q,固定在如图所示的四个顶点上,任意两电荷的连线长度都为L,静电力常量为k,下列说法正确的是

A. 不相邻的两棱中点连线在同一条电场线上

B. 每条棱中点的电场强度大小都为

C. 任意两棱中点间的电势差都为零

D. abc三点为侧面棱中点,则abc所在的平面为等势面

 

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如图所示,10匝矩形线框处在磁感应强度B= T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=l0rad/s在匀强磁场中转动,线框电阻不计,面积为0.4m2,线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连,副线圈接有一只灯泡L(规格为“4Wl00Ω”)和滑动变阻器,电流表视为理想电表,则下列说法正确的是

A. 若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为

B. 当灯泡正常发光时,原、副线圈的匝数比为1:2

C. 若将滑动变阻器滑片向上移动,则电流表示数增大

D. 若将自耦变压器触头向下滑动,灯泡会变暗

 

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