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空间中有一直角坐标系,其第一象限在圆心为O1、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆...

空间中有一直角坐标系,其第一象限在圆心为O1、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内,有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B;第二象限中存在方向竖直向下的匀强电场。现有质量为m、电荷量为q的一个带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿y轴正方向射入磁场,如图所示。已知该粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为R,经电场偏转后恰好到达x轴上与O点距离为2RN点,不计粒子的重力,求:

1)电场强度的大小;

2)粒子从A射入磁场到运动到N点所用时间。

 

(1),(2)。 【解析】 (1)设粒子射入磁场时的速度大小为v,因在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,由牛顿第二定律得: 得:,如图甲所示: 因粒子的轨迹半径是R,故沿AO1方向射入的粒子一定从与圆心等高的D点沿x轴负方向射入电场,则粒子在电场中从D点到N点做类平抛运动,有: 2R=vt 又因为: 解得:; (2)速度方向偏转角度等于圆心角θ=90°,粒子在磁场中运动的时间为: 在电场区运动的时间: 故粒子到达y轴的时间为: 。  
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在测定干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:

A.待测干电池(1节)             B.电流表G(满偏电流1mA,内阻Rg=10Ω

C.电流表A00.63A,内阻未知)      D.滑动变阻器R1015Ω10A

E.滑动变阻器R20200Ω1A        F.定值电阻R0(阻值1 990Ω

G.开关K与导线若干

(1)在实验中,为了操作方便且能够准确进行测量,滑动变阻器应选用______(填“R1“R2);电流表的量程应为______A挡(填“0.6”“3”).

(2)根据题目提供的实验器材,请设计出测量干电池电动势和内阻的电路原理图,并如图画在方框内_______

(3)如图为某同学利用上述设计实验电路测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由此图线可以得到被测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(结果保留两位有效数字)

 

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某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。光滑的水平平台上的A点放置有一个光电门。实验步骤如下:

A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;

B.用天平分别测得小滑块a(含挡光片)和小球b的质量为m1m2

C.ab间用细线连接,中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧,静止放置在平台上;

D.细线烧断后,ab被弹开,向相反方向运动;

E.记录滑块a离开弹黄后通过光电门时挡光片的遮光时间t

F.小球b离开弹簧后从平台边缘飞出,落在水平地面的B点,测出平台距水平地面的高度hB点与平台边缘铅垂线之间的水平距离x0

G.改变弹賛压缩量,进行多次实验.

1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度为_______________mm.

2)若ab与弹黄作用过程中系统动量守恒,则m1=______________(用上述实验所涉及物理量的字母表示,重力加速度为g

 

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如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物抉A连接;两物块AB质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速直线运动,AB两物块在开始一段时间内的vt关系分别对应图乙中AB图线(t1时刻AB的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则(    )

A.t2时刻,弹簧形变量为0

B.t1时刻,弹簧形变量为

C.从开始到t2时刻,拉力F逐渐增大

D.从开始到t1时刻,拉力F的功率变大

 

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带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能EP随位移x变化的关系如图所示,其中0x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2x3段是直线,则下列说法正确的是(  

A.x2x3段做匀加速直线运动

B.x1处电场强度为零

C.粒子经过x1处时动能最大

D.0x1x2x3处电势的关系为

 

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自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示,自行车前轮上安装一块磁铁,轮子每转一圈,这块磁铁就靠近传感器一次,传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时,导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转,最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差,即为霍尔电势差。下列说法正确的是(  

A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小

B.图乙中霍尔元件的电流I一定是由正电荷定向运动形成的

C.行车的车速越大,霍尔电势差越高

D.如果长时间不更换传感器的电源,霍尔电势差将减小

 

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