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如图所示,直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场.一电荷量为q、质量...

如图所示,直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,在x轴上的a点以速度v0x轴正方向成60°角射入磁场,从yL处的b点沿垂直于y轴方向进入第Ⅱ象限.不计粒子重力.求:

1)磁感应强度B的大小;

2)粒子在第Ⅰ象限内运动的时间t

3)若磁感应强度变为2倍,且磁场仅存在于第Ⅰ象限内的某一矩形区域内,粒子经过ab两点的速度和原来相同,请画出最小的矩形区域(用阴影表示),并求出该矩形区域的面积S

 

(1) (2) (3) , 【解析】 (1)带电粒子在磁场中运动轨迹如图,由几何关系可知: r+rcos60°=L 得 r= 又因为 qv0B=m 解得 B= (2)带电离子在磁场中运动时间为: t1= 解得: t= (3)磁感应强度变为2倍,轨道半径: r′= 轨迹和矩形区域如图所示: 矩形的面积: S=(r′-r′cos60°)×2r′sin60° 解得 S=  
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考点分析:
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如图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图,由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈的匝数为n50匝,电阻r1.0 Ω,在它的cd两端接一阻值R9.0 Ω的电阻.设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间按图乙所示的规律变化,可在受电线圈中产生电动势最大值为20 V的正弦交流电.求:

1)在tπ×103 s时,受电线圈中产生电流的大小;

2)在一个周期内,电阻R上产生的热量;

3)从t1t2时间内,通过电阻R的电荷量.

 

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如图所示,一质量m10.45 kg的足够长平板小车静止在光滑的水平轨道上,车顶右端放一质量m20.5 kg的小物块,小物块可视为质点,小物块与小车上表面之间粗糙.现有一质量m00.05 kg的子弹以v0100 m/s的水平速度射中小车左端,并留在车中,设子弹打进小车所用的时间极短.g10 m/s2,求:

1)子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小v1

2)小物块m2的最大速度大小v2

3)整个过程中,摩擦产生的内能.

 

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如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁感应线方向与导线框所在平面垂直,导线MNPQ足够长,间距为L,横跨在导线框上的导体棒ab,质量为m,电阻为r,接在NQ间的电阻为R,电压表为理想电表,其余电阻不计,若导体棒在水平外力作用下以速度v向左匀速运动,不计导体棒与导线框间的摩擦.

1)电表的示数为多少?

2)若某一时刻撤去外力,则从该时刻起,在导体棒运动的过程中,通过导体棒的电荷量为多少?

 

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有一边长l0.1 m的正方形导线框abcd,质量m10 g,由高度h0.2 m处自由下落,如图所示.其下边ab进入匀强磁场区域后,线圈开始做匀速运动,直到其上边dc穿出匀强磁场为止.磁场的磁感应强度B=5 Tg10 m/s2.求:

1)线框的电阻R

2)线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热Q

 

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某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞“验证动量守恒定律”,实验装置如图甲所示.安装好实验装置,斜槽的末端水平,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,并重复多次;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的B点,让小球1A点由静止滚下,使它们碰撞,并重复多次;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置MPNO点的距离,即线段OMOPON的长度.

    

                                            

1)以下提供的器材中,本实验必需的有_______

A.刻度尺        B.游标卡尺

C.天平         D.秒表

2)判断斜槽末端已调节水平的方法是___________

3)在上述实验操作中,下列说法正确的是_______

A.小球1的半径可以大于小球2的半径

B.小球1每次可以从斜槽的不同位置由静止滚下

C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,这样碰前的速度大,测量误差较小

D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动

4)步骤1中,小球1落点的情况如图乙所示,则小球1落点的平均位置对应的毫米刻度尺读数为__________ cm

5)设小球1的质量为m1,小球2的质量为m2OM的长度为l1OP的长度为l2ON的长度为l3,则本实验验证动量守恒定律的表达式为___________________

 

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