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如图所示,边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度...

如图所示,边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子(重力不计)从AB边的中心O进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。

(1)若粒子的速度为v,加一匀强电场后可使粒子进入磁场后做直线运动,求电场场强的大小和方向;

(2)若粒子能从BC边的中点P离开磁场,求粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。

 

(1)(2); 【解析】 (1)电荷受到的洛伦兹力由A指向P,粒子做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,列出平衡方程求解场强E;(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹图,结合几何关系求解粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。 (1)电荷受到的洛伦兹力由A指向P,粒子做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,故电荷受电场力方向由P指向A,因粒子带正电,所以场强方向由P指向A。 设电场强度为E,有 (2)如图,粒子从P点出磁场,过O点作线段OD,OD垂直初速度,O/为轨道圆心,由几何关系可知,PD=a,OD=,设轨道半径为r,则O/D=-r。在直角三角形O/PD中,有 得 设粒子速度大小为v′ 由 得 将代入得 ,O′P=,故∠PO/D=600 轨道对应的圆心角为1200,所以由O到P所用的时间t= 得
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如图所示为探究物体加速度与所受合外力关系的实验装置。 

某同学的实验步骤如下:

①用天平测量并记录物块和拉力传感器的总质量M;

②调整长木板和滑轮,使长木板水平且细线平行于长木板;

③在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,记录拉力传感器的读数F1,根据相对应的纸带,求出加速度a1

④多次改变托盘中砝码的质量,重复步骤③,记录传感器的读数Fn,求出加速度an

请回答下列问题:

(1)图乙是某次实验得到的纸带,测出连续相邻计时点O、A、B、C、D之间的间距为x1、x2、x3、x4,若打点周期为T,则物块的加速度大小为a=________________(用x1、x2、x3、x4、T表示)。

(2)根据实验得到的数据,以拉力传感器的读数F为横坐标、物块的加速度a为纵坐标,画出a-F图线如图丙所示,图线不通过原点的原因是____________,图线斜率的倒数代表的物理量是__________

(3)根据该同学的实验,还可得到物块与长木板之间动摩擦因数μ,其值可用M、a-F图线的横截距F0和重力加速度g表示为μ=____________,与真实值相比,测得的动摩擦因数__________(填偏大偏小”)。

 

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如图甲所示为实验室的一款直流电流表,其接线柱间的标识如图乙所示,其使用说明书上附的电流表内部线路如图丙所示。

(1)某次用0~3A量程测量时,示数如图丁所示,其读数为__________A。

(2)该款电流表0~0.6A量程对应的内阻为_______(请用图丙中的阻值号Rg、R1、R2、R3表示)

(3)若电阻R1断路,则电流表允许通过的最大电流约为__________mA(结果保留两位有效数字)。

 

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如图所示,表面粗糙的斜面置于水平地面,斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,整个系统处于静止状态。现用水平向左的拉力FP缓慢拉起一小段高度,斜面及物块Q始终保持静止,则此过程中(    )  

A. Q受到的摩擦力一定变小

B. 轻绳的拉力逐渐变大

C. 地面对斜面的支持力变大

D. 地面对斜面的摩擦力变大

 

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设想若能驾驶一辆由火箭作动力的汽车沿赤道行驶,并且相对地球速度可以任意增加,忽略空气阻力及汽车质量变化。当汽车速度增加到某一值时,汽车也将离开地球表面成为绕地球做圆周运动的航天汽车。对此下列说法正确的是(   )(已知地球半径R约为6400km,g=9.8m/s2

A. 汽车离开地球的瞬间速度大小至少达到7.9km/s

B. 航天汽车飞离地球表面高度越大,绕地球圆周运动时动能越大

C. 航天汽车环绕地球做圆周运动的最小周期可达到1h

D. 航天汽车上的水银气压计无法正常使用

 

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如图所示,电路中开关闭合时,灯泡AB均能正常发光。若电阻R2发生断路,其余元件正常,则(   )

A. 灯泡A变暗

B. 电容器带电量减小

C. 灯泡A电压变化量大于灯泡B电压变化量

D. 电源的总功率变大

 

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