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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为...

如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域ABCA点坐标为(03a),C点坐标为(0,﹣3aB点坐标为(-3a).在直角坐标系xOy的第一象限内,加上方向沿y轴正方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,其与x轴的交点为Q.粒子束以相同的速度v0OC间的各位置垂直y轴射入,已知从y轴上y=2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点.忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力.

1)求粒子的比荷;

2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;

3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远?求出最远距离.

 

(1)(2)0≤y≤2a (3), 【解析】 (1)由题意可知, 粒子在磁场中的轨迹半径为r=a 由牛顿第二定律得 Bqv0=m 故粒子的比荷 (2)能进入电场中且离O点上方最远的粒子在磁场中的运动轨迹恰好与AB边相切,设粒子运动轨迹的圆心为O′点,如图所示. 由几何关系知 O′A=r· =2a 则 OO′=OA-O′A=a 即粒子离开磁场进入电场时,离O点上方最远距离为 OD=ym=2a 所以粒子束从y轴射入电场的范围为0≤y≤2a (3)假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上,有 3a=v0·t0 , 所以,粒子应射出电场后打到荧光屏上 粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中的运动时间为t,竖直方向位移为y,水平方向位移为x,则 水平方向有 x=v0·t 竖直方向有 代入数据得 x= 设粒子最终打在荧光屏上的点距Q点为H,粒子射出电场时与x轴的夹角为θ,则 有 H=(3a-x)·tan θ= 当时,即y=a时,H有最大值 由于a<2a,所以H的最大值Hmax=a,粒子射入磁场的位置为 y=a-2a=-a  
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考点分析:
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如图所示,两根相距L1 m的足够长的光滑金属导轨,一组导轨水平,另一组导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值R1 Ω的电阻.质量均为m2 kg的金属细杆abcd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨电阻不计,两杆的电阻均为R1 Ω.整个装置处于磁感应强度大小B1 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,cd杆静止.g10 m/s2sin 37°0.6cos 37°0.8,求:

(1)水平拉力的功率;

(2)现让cd杆静止,求撤去拉力后ab杆产生的焦耳热

 

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如图所示,质量为m5kg的物体放在水平面上,物体与水平面间的摩擦因数μ=0.5.物体受到与水平面成37°斜向上的拉力F50N作用,从A点由静止开始运动,到B点时撤去拉力F,物体最终到达C点,已知AC间距离为L165m,(sin37°=0.6cos37°=0.8,重力加速度g10m/s2)求:

(1)物体在AB段的加速度大小a

(2)物体运动的最大速度大小vm

 

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图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图,图中E是电池;R1R2R3R4R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换档开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个档位,5个档位为:直流电压1 V 档和5 V档,直流电流1 mA档和2.5 mA档,欧姆×100 Ω档。

(1)图(a)中的B端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接

(2)关于R6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号)

A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆档时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C.使用电流档时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)根据题给条件可得R1R2__________ΩR4____________Ω

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“3”相连的,则读数为________

 

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某实验小组用来研究物体加速度与质量的关系,实验装置如图甲所示。其中小车和位移传感器的总质量为,所挂钩码总质量为,小车和定滑轮之间的绳子与轨道平面平行,不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力,重力加速度为

(1)若已平衡摩擦力,在小车做匀加速直线运动过程中,绳子中的拉力大小=__________(用题中所给已知物理量符号来表示);当小车的总质量和所挂钩码的质量之间满足__________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力;

(2)保持钩码的质量不变,改变小车的质量,某同学根据实验数据画出图线,如图乙所示,可知细线的拉力为__________(保留两位有效数字)。

 

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如图所示,在竖直方向上AB两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连(轻质弹簧的两端分别固定在AB上),BC两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连,A固定在水平地面上,C放在固定的倾角为的光滑斜面上。已知B的质量为mC的质量为4m,重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计。现用手按住C,使细绳刚刚拉直但无张力,并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。开始时整个系统处于静止状态,释放C后,它沿斜面下滑,斜面足够长,则下列说法正确的是

A.整个运动过程中BC组成的系统机械能守恒

B.C下滑过程中,其机械能一直减小

C.B的速度达到最大时,弹簧的伸长量为

D.B的最大速度为2g

 

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