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如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子从竖直虚线上的P点以初速度v0水平向左射...

如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子从竖直虚线上的P点以初速度v0水平向左射出,在下列不同情形下,粒子经过一段时间后均恰好经过虚线右侧的A点。巳知PA两点连线长度为l,连线与虚线的夹角为α=37°,不计粒子的重力,(sin 37°=0.6cos 37°=0.8).

(1)若在虚线左侧存在垂直纸面向外的匀强磁场,求磁感应强度的大小B1

(2)若在虚线上某点固定一个负点电荷,粒子恰能绕该负点电荷做圆周运动,求该负点电荷的电荷量Q(已知静电力常量为是);

(3)若虚线的左侧空间存在垂直纸面向外的匀强磁场,右侧空间存在竖直向上的匀强电场,粒子从P点到A点的过程中在磁场、电场中的运动时间恰好相等,求磁场的磁感应强度的大小B2和匀强电场的电场强度大小E.

 

(1) (2) (3) 【解析】 (1)粒子从P到A的轨迹如图所示: 粒子在磁场中做匀速圆周运动,设半径为r1 由几何关系得 由洛伦兹力提供向心力可得 解得: (2)粒子从P到A的轨迹如图所示: 粒子绕负点电荷Q做匀速圆周运动,设半径为r2 由几何关系得 由库仑力提供向心力得 解得: (3)粒子从P到A的轨迹如图所示: 粒子在磁场中做匀速圆周运动,在电场中做类平抛运动 粒子在电场中的运动时间 根据题意得,粒子在磁场中运动时间也为t,则 又 解得 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,则 解得: 粒子在电场中沿虚线方向做匀变速直线运动, 解得:  
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如图,水平地面上有一木板B,小物块A(可视为质点)放在B的右端,B板右侧有一厚度与B相同的木板CAB以相同的速度一起向右运动,而后B与静止的C发生弹性碰撞,碰前瞬间B的速度大小为 2 m/s,最终A未滑出C。已知AB的质量均为 1 kgC的质量为 3 kgABC间的动摩擦因数均为0.4BC与地面间的动摩擦因数均为0.1,取重力加速度g = 10 m/s2。求:

1)碰后瞬间BC的速度;

2)整个过程中AC之间因摩擦而产生的热量;

 

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小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为:电池组(电动势约6 V内阻r3 Ω)、电流表(量程2.0 A,内阻rA=0.8 Ω)、电阻箱R10~99.9 Ω)、滑动变阻器R20~Rt)、开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。

1)小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。

他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合SS2,断开S1,读出电流表的示数I;再闭合SSl,断开S2,调节电阻箱的电阻值为3.6 Ω时,电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω

2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势E和内电阻r

他的实验步骤为:

a.在闭合开关前,调节电阻R1R2 _________(选填最大值最小值),之后闭合开关S,再闭合_______(选填“S1“S2);

b.调节电阻________(选填R1R2),得到一系列电阻值R和电流I的数据;

c.断开开关,整理实验仪器。

图乙是他由实验数据绘出的图象,图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表_________(用对应字母表示),电源电动势E=_______ V,内阻r=_________Ω。(计算结果保留两位有效数字)。

 

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某同学将小球ab分别固定于一轻杆的两端,杆呈水平且处于静止状态,释放轻杆使ab两球随轻杆逆时针转动,用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,已知重力加速度大小为g

(1)若实验中没有现成的遮光条,用现有的等质量的遮光片替代,用螺旋测微器测量A遮光片的宽度如图乙所示,其读数为______mm;用20分度的游标卡尺测量B遮光片的宽度如图丙所示,其读数为 ____mm.为了减小实验误差,实验中应选用 ______遮光片作为遮光条(选填AB).

(2)若选用遮光片的宽度为d,测出小球ab(b的质量含遮光片)质量分别为mamb,光电门记录遮光片挡光的时间为t,转轴Oab球的距离lalb,光电门在O的正下方,与O的距离为lb,如果系统(小球ab以及杆)的机械能守恒,应满足的关系式为_______(用题中测量量的字母表示).

 

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如图所示为两光滑金属导轨MNQGHP,其中MNGH部分为竖直的半圆形导轨,NQHP部分为水平平行导轨,整个装置置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。有两个长均为l、质量均为m、电阻均为R的导体棒垂直导轨放置且始终与导轨接触良好,其中导体棒ab在半圆形导轨上,导体棒cd在水平导轨上,当恒力F作用在导体棒cd上使其做匀速运动时,导体棒ab恰好静止,且距离半圆形导轨底部的高度为半圆形导轨半径的一半,已知导轨间距离为l,重力加速度为g,导轨电阻不计,则(  )

A. 每根导轨对导体棒ab的支持力大小为

B. 导体棒cd两端的电压大小为

C. 作用在导体棒cd上的恒力F的大小为

D. 恒力F的功率为

 

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如图所示,某次足球训练,守门员将静止的足球从M 点踢出,球斜抛后落在60m外地面上的P点。发球的同时,前锋从距P11.5m N点向P点做匀加速直线运动,其初速度为2m/s,加速度为4m/s2,当其速度达到8m/s后保持匀速运动。若前锋恰好在P点追上足球,球员和球均可视为质点,忽略球在空中运动时的阻力,重力加速度 g 10 m/s2。下列说法正确的是

A. 前锋加速的距离为7.5m

B. 足球在空中运动的时间为 2.3s

C. 足球运动过程中的最小速度为30 m/s

D. 足球上升的最大高度为10m

 

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