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如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有...

如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场,一质量为m,带电量为+q的粒子(重力不计)经过电场中坐标为(3L,L)的P点时的速度大小为V0.方向沿x轴负方向,然后以与x轴负方向成45°角进入磁场,最后从坐标原点O射出磁场求:

(1)匀强电场的场强E的大小;

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(3)粒子从P点运动到原点O所用的时间.

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题(1)当粒子从P点垂直进入电场后,做类平抛运动,再以与x轴成45°垂直进入匀强磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,接着从原点射出.由粒子在电场P点的速度可求出刚进入磁场的速度,再由动能定理可得电场强度.(2)从而由类平抛运动与圆周运动结合几何关系可求出圆弧对应的半径,因此可算出磁感应强度.(3)同时由周期公式及运动学公式可求出粒子从P点到O点的时间. 粒子在电场中经过点P后,做类平抛运动,进入磁场中做匀速圆周运动,从O点射出,则其运动轨迹如图所示. (1)设粒子在O点时的速度大小为v,OQ段为圆周,PQ段为抛物线.根据对称性可知,粒子在Q点时的速度大小也为v,方向与x轴正方向成45°角,可得 解得 在粒子从P运动到Q的过程中,由动能定理得,解得 在匀强电场由P到Q的过程中,水平方向的位移为 竖直方向的位移为 可得 由故粒子在QO段圆周运动的半径及得. (3)在Q点时, 设粒子从P到Q所用时间为,在竖直方向上有: 粒子从Q点运动到O所用的时间为 则粒子从O点运动到P点所用的时间为:  
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如图所示,内表面光滑绝缘的半径为的圆形轨道处于竖直平面内,有竖直向下的匀强电场,场强大小为有一质量为、带负电的小球,电荷量大小为,小球在圆轨道内壁做圆周运动,当运动到最低点A时,小球与轨道压力恰好为零,g,求:

小球在A点处的速度大小;

小球运动到最高点B时对轨道的压力.

 

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如图所示,粗糙水平地面与半径为R=0.4m的粗糙半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,OBCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点,已知AB间的距离为3m,小物块与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g10m/s2.求:

1)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小.

2)小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离

 

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如图所示,传送带与水平面之间的夹角θ=30°,其上AB两点间的距离L=5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动.现将一质量m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送之间的动摩擦因数μ=,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(取g=10m/s2

1)物体刚开始运动的加速度大小;

2)物体从AB运动的时间;

3)传送带对小物体做的功;

4)电动机做的功。

 

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某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.

(1)实验中涉及到下列操作步骤:

把纸带向左拉直

松手释放物块

接通打点计时器电源

向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量

上述步骤正确的操作顺序是__(填入代表步骤的序号).

(2)图(b)中ML纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50Hz.由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__m/s.比较两纸带可知,__(填“M”“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大.

 

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某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:

A.电流表A1内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA

B.电流表A2内阻约为0.4Ω,量程为0.6A

C.定值电阻R0=900Ω

D.滑动变阻器R(5Ω2A)

E.干电池组(6V0.05Ω

F.一个开关和导线若干

G.螺旋测微器,游标卡尺

(1)如图1,用螺旋测微器测金属棒直径为______mm;如图220分度游标卡尺测金属棒长度为______cm

(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______(“×1Ω”“×100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为______Ω

(3)请根据提供的器材,设计一个实验电路,要求尽可能精确测量金属棒的阻值____

(4)若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的表达式Rx=______。(用I1I1R0Rg表示)

 

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