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在某一真空空间内建立xOy坐标系,在坐标系y轴右侧加有如图(b)所示的匀强磁场,...

在某一真空空间内建立xOy坐标系,在坐标系y轴右侧加有如图(b)所示的匀强磁场,取方向向外为正, 后该空间不存在磁场.在t=0时刻,从原点O处向第一象限发射一比荷为的带正电粒子(重力不计),速度大小v0=103 m/s、方向与x轴正方向成30°角,设P点为粒子从O点飞出后第2次经过x轴的位置.则

(1)OP间的距离为多大;

(2)如果将磁场撤去,在y轴右侧加上平行于纸面,垂直于入射速度方向且斜向下的匀强电场,粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入,粒子也经过P点,求电场强度的大小(保留整数).

 

(1)OP=0.6m (2)E=222 N/C 【解析】 粒子先做匀速圆周运动,在时刻偏转方向改变;后不存在磁场则粒子做匀速直线运动,画出轨迹结合几何知识求再次经过x轴的坐标,得到OP间的距离;如果换做匀强电场,粒子做平抛运动,根据平抛运动公式列式求解即可. (1)粒子在磁场中运动的轨迹半径 周期 磁场变化的半周期为 运动轨迹如图所示,由几何关系知 且O1O2平行于x轴,DE垂直于x轴. 中, 则 (2)当加上电场时,粒子做类平抛运动,经过P点时,粒子沿速度v0方向的位移 粒子在垂直于速度v0方向的位移 根据类平抛运动的特点 根据牛顿第二定律有 联立得E=222 N/C
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考点分析:
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汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1 = 36 km/h正面撞击固定试验台,经时间t1 = 0.10 s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.

(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小;

(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2 =1 600 kg、速度v2 =18 km/h同向行驶的汽车,经时间t2 =0.16 s两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.

 

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如图,磁感应强度大小为B的匀强磁场中有一固定金属线框PMNQ,线框平面与磁感线垂直,线框宽度为L。导体棒CD垂直放置在线框上,并以垂直于棒的速度v向右匀速运动,运动过程中导体棒与金属线框保持良好接触。

1)根据法拉第电磁感应定律,推导MNCDM回路中的感应电动势E = BLv

2)已知B = 0.2 TL = 0.4 mv = 5 m/s,导体棒接入电路中的有效电阻R = 0.5 Ω,金属线框电阻不计,求:

i.匀强磁场对导体棒的安培力大小和方向;

ii.回路中的电功率。

 

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某放射性元素经过nα衰变和mβ衰变后,变成稳定的新元素,则表示该核反应的方程为________;若核发生α衰变的半衰期为半年,则经过________年有的核发生了衰变.

 

 

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要描绘一个标有“3 V,0.8 W”小灯泡的伏安特性曲线,已选用的器材有:

电源(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);

电流表(量程为0~300 mA,内阻约5 Ω);

电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ);

滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1 A);

开关一个、导线若干.

(1)为便于实验操作,并确保实验有尽可能高的精度,则实验的电路图应选用下图中的________(填字母代号).

(2)图甲是实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图补充完成图甲中实物间的连线(用笔画线代替导线)________

(3)根据(1)中所选电路图,测量结束后,先把滑动变阻器滑片移到________(左端右端”),然后断开开关,接着拆除导线,整理好器材.

(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.由图象可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而________(不变”“增大减小”).

 

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某同学在做探究动能定理实验时,其主要操作步骤是:

a.按图甲安装好实验装置,其中小车的质量M=0.50kg,钩码的总质量m=0.10kg.

b.接通打点计时器的电源(电源的频率f=50Hz),然后释放小车,打出一条纸带.

(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条,如图乙所示,把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.8cm,d2=2.4cm,d3=4.1cm,d4=5.6cm,d5=7.2cm,d6=8.8cm,他把钩码的重力作为小车所受的合力,计算出从打下计数点0到打下计数点5过程中合力所做的功W________J,把打下计数点5时小车的动能作为小车动能的改变量,计算出ΔEk________J.(当地重力加速度g9.80m/s2,结果均保留三位有效数字)

(2)根据以上计算可见,合力对小车做的功与小车动能的变化量相差比较大.通过反思,该同学认为产生误差的主要原因如下,其中正确的是________.(填选项前的字母)

A.钩码质量没有远小于小车质量,产生系统误差

B.钩码质量小了,应该大于小车质量

C.没有平衡摩擦力

D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺进行测量

 

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