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如图(a)为一除尘装置的截面图,塑料平板M、N的长度及它们间距离均为d。大量均匀...

如图(a)为一除尘装置的截面图,塑料平板MN的长度及它们间距离均为d。大量均匀分布的带电尘埃以相同的速度v0进人两板间,速度方向与板平行,每颗尘埃的质量均为m,带电量均为-q。当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场时,尘埃恰好匀速穿过两板;若撤去板间电场,并保持板间磁场不变,贴近N板入射的尘埃将打在M板右边缘,尘埃恰好全部被平板吸附,即除尘效率为100%;若撤去两板间电场和磁场,建立如图(b)所示的平面直角坐标系xOy轴垂直于板并紧靠板右端,x轴与两板中轴线共线,要把尘埃全部收集到位于P(2.5d-2d)处的条状容器中,需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域。尘埃颗粒重力、颗粒间作用力及对板间电场磁场的影响均不计,求:

(1)两板间磁场磁感应强度B1的大小

(2)若撤去板间磁场,保持板间匀强电场不变,除尘效率为多少

(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度B2大小的取值范围

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)贴近N极板射入的尘埃打在M板右边缘的运动轨迹如图甲所示, 由几何知识可知,尘埃在磁场中的半径 尘埃在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得 解得 (2)电场、磁场同时存在时,尘埃做匀速直线运动,由平衡条件得 撤去磁场以后粒子在电场力的作用下做平抛运动,假设距离N极板的粒子恰好离开电场,则在水平方向 在竖直方向 加速度 解得 所以除尘效率 (3)设圆形磁场区域的半径为,尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为,要把尘埃全部收集到位于处的条状容器中,就必须满足 另有 如图乙 当圆形磁场区域过点且与M板的延长线相切时,圆形磁场区域的半径最小,磁感应强度最大,则有 解得 如图丙 当圆形磁场区域过点且与轴在M板的右端相切时,圆形磁场区域的半径最大,磁感应强度最小,则有 解得 所以圆形磁场区域磁感应强度的大小须满足的条件为  
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考点分析:
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用两只玩具小车AB做模拟碰撞实验,玩具小车AB质量分别为,把两车放置在相距的水平面上。现让小车A在水平恒力作用下向着小车B运动,恒力作用一段时间后撤去,小车A继续运动与小车B发生碰撞,碰撞后两车粘在一起,滑行停下。已知两车运动所受的阻力均为重力的0.2倍,重力加速度取。求:

1)两个小车碰撞后的速度大小;

2)小车A受到的恒力F的作用时间。

 

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在一次实验中,某同学想描绘一标有“3V1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线,除导线开关外还有:

A.直流电源(电动势约为4V,内阻可不计)

B.直流电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)

C.直流电流表A2(量程0~300mA,内阻为1 Ω)

D.直流电压表V1(量程0~15V,内阻很大)

E.直流电压表V2(量程0~4V,内阳很大)

F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)

G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)

H.定值电阻R1=1Ω

I.定值电阻R2=10Ω

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。

(1)实验中电流表应选用_____,电压表应选用_______,滑动变阻器应选用_____(均用序号字母表示)

(2)请按要求设计实验电路_______

(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示,现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E=3V,内阻不计的电源供电,此时灯泡的实际功率约为______W(结果保 留两位有效数字)

 

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如图所示为测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置,挡光条固定在物块的最前端,光电门固定在木板上,并靠近物块的初始位置,当地重力加速度为g

(1)如图所示,利用游标卡尺测得的挡光条宽度为________cm

(2)调整实验装置,使木板水平,物块被弹射器弹开,在木板上做减速运动。某次测量时发现挡光条通过光电门时,数字计时器记录挡光条的挡光时间为t,测得物块被弹开时挡光条与光电门中心的距离为x0,物块停止时光电门中心与挡光条中心的距离为x,挡光条宽度用d表示,物块的质量用m表示,则物块与木板间的动摩擦因数=_______,弹射器对物块做的功为________(均用字母表示)

(3)考虑到空气阻力的影响,的测量值与真实值相比_______ (偏大”“偏小相等”)

 

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如图所示,质量相同的小球AB通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置。由于轻微扰动,小球AB分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,重力加速度为g,忽略一切摩擦和阻力,下列说法正确的是(   

A.B球沿墙下滑的过程中,两球及杆组成的系统机械能守恒但动量不守恒

B.B球从下滑至恰好到达水平面的瞬间,杆对A一直做正功

C.B球从下滑至恰好到达水平面的瞬间,地面对A的支持力先减小后增大

D.当细杆与水平方向成30°角时,小球A的速度大小为v,可求得杆长为

 

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如图,MNPQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定MP之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab,当电阻箱R=0Ω时,杆的最大速度为2m/s,当电阻箱R=4Ω时,杆的最大速度为4m/s。已知轨距为L=2m,重力加速度g10m/s2,轨道足够长且电阻不计。以下说法正确的是(   

A.ab的最大速度随电阻箱R的增大而均匀增大

B.R一定时,杆ab下滑时通过R的电流方向由PM

C.R=4Ω时,杆ab从释放到获得最大速度的过程中,杆ab所受安培力的功率等于杆ab的热功率

D.由已知条件可以求得

 

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