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在xOy平面上,存在一个以O为圆心的圆形磁场区域,磁场方向垂直于xOy平面.一个...

xOy平面上,存在一个以O为圆心的圆形磁场区域,磁场方向垂直于xOy平面.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,经过原点O时的速度方向与x轴夹角为30°,大小为v,之后该粒子经过y轴上的P点,速度方向与y轴的夹角为30°PO的距离为L,如图所示.求磁场区域的半径R和磁场的磁感应强度B的大小(粒子重力不计)。

 

, 【解析】 粒子受洛伦兹力做匀速圆周运动,设其半径为r 由题意可知,P点在磁场区之外.过P点的速度作反向延长线,它与初速度延长线相交于Q点.PQ、OQ为粒子在磁场中轨迹圆弧的切线,,可知粒子在磁场区的轨迹为四分之一圆弧,O为轨迹的圆心,A点为粒子射出磁场的位置.如图所示. 由图中几何关系可得 图中OA的长度即圆形磁场区的半径 磁感应强度  
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考点分析:
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在火车编组站里,质量mA=4×104kg的车厢A以初速度v0与另一质量的静止车厢B碰撞对接,经较短的时间两车获得共同速度,然后两车厢共同沿平直铁轨滑出20m后静止,已知铁轨对车厢的阻力是车重的0.01倍(重力加速度g10m/s2.

1)求A的初速度v0的大小;

2)若,求碰撞对接的过程中BA的平均作用力F的大小。(此过程不计铁轨对车厢的阻力)

 

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在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,要求从零开始记录电流表和电压表的多组数据,于是同学们进行了如下探究:

1)某同学研究用伏安法测小灯泡的电阻,但实验室提供的小灯泡的阻值未知,所以采用了试触的方法,如图甲所示,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点,观察两次电表的示数变化,他发现电压表示数有明显变化,而电流表示数无明显变化,说明小灯泡的阻值与___________(填写电流表电压表的阻值接近,应选择电流表___________(填写内接外接)的电路.

2)某同学研究如何设计一个能提供可变电压的电路,实验室提供最大电阻R1=200Ω的滑动变阻器,阻值为R=120Ω的定值电阻,连接如图乙所示电路,CD间接稳压UCD=16V.当开关S断开时,移动滑片PR两端可获得的电压调节范围是_______V_______V;当开关S闭合时,移动滑片PR两端可获得的电压调节范围是_______V_________V

3)实验室共有甲、乙、丙三种规格的滑动变阻器,它们的最大阻值分别是R1=20ΩR2=200ΩR3=1750Ω,某同学将它们分别接入图乙所示电路.闭合开关S后,从左向右移动滑片P,研究电阻R两端的电压U与滑片的滑动距离L(滑片从左向右滑动的最大距离为L0)的关系,拟合实验数据得到如下三个关系图线,请你结合图线判断该实验中选择哪种规格的滑动变阻器更合适______?并简要说明理由_______.

 

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为了探究合力做功与物体动能变化的关系,某实验小组设计了如下实验方案:木板左端固定着一个挡板,一根轻质弹簧左端可以拴在挡板上,右端可以拴住一个滑块,滑块右端拴着一根细线,细线跨过木板右端的定滑轮,拴着一个重锤,重锤右侧带有一个遮光片,当弹簧的长度为原长时,遮光片恰好处于光电门A处,光电门AB分别连接计时器(图中未画出).已知弹性势能的表达式为(其中k为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量),忽略滑轮质量、滑轮处的摩擦及空气阻力,实验步骤如下:

1)改变斜面倾角来平衡摩擦,使滑块沿斜面下滑时,遮光片经过光电门AB的时间相等.

2)在挡板和滑块间连接好弹簧,保持木板倾角不变,将弹簧分别拉长后,从静止释放滑块,分别记下遮光片通过光电门A的时间.若将前3次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1W2W3

3)以W为纵坐标、为横坐标作图.

关于该实验,下述说法正确的是:____________________________.

A.    B.平衡摩擦时不需要取下弹簧

C.该实验必须测量遮光片的宽度    D.该实验可以不测量滑块和重锤的质量

 

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物体以速度v匀速通过直线上的AB两点,历时为t。若物体从A点开始,先由静止开始做加速度为a1的匀加速直线运动,达到速度vm后立即做加速度为a2的匀减速直线运动,直至B点停下,历时仍为t,则

A.vm只能为2v,无论a1a2为何值

B.vm数值不唯一且与a1a2的大小有关

C.a1的大小是唯一的

D.a1a2必须满足

 

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如图甲所示,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端拴系小球,小球绕O点在竖直面内做圆周运动,小球通过最高点时速度为v,轻绳对小球的拉力Fv2的关系如图乙所示.图线与横轴的交点为b,延长线与纵轴的交点为a,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是

A.小球通过最高点的速度最小值为0

B.小球的质量

C.轻绳的长度

D.换用更长的轻绳做此实验,图线与横轴的交点b不变

 

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