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如图甲所示,平面直角坐标系中,0≤x≤l 、0≤y≤2l的矩形区域中存在交变匀强...

如图甲所示,平面直角坐标系中,0≤xl 0≤y≤2l的矩形区域中存在交变匀强磁场,规定磁场垂直于纸面向里的方向为正方向,其变化规律如图乙所示,其中B0T0均未知。比荷为c的带正电的粒子在点(0)以初速度v0沿+x方向射入磁场,不计粒子重力。

1)若在t=0时刻,粒子射入;在t<的某时刻,粒子从点(l2l)射出磁场,求B0大小。

2)若B0=,且粒子从0≤l的任一时刻入射时,粒子离开磁场时的位置都不在y轴上,求T0的取值范围。

3)若B0= ,在x>l的区域施加一个沿-x方向的匀强电场,在时刻入射的粒子,最终从入射点沿-x方向离开磁场,求电场强度的大小。

 

(1);(2);(3). 【解析】 设粒子的质量为,电荷量为,则由题意得 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,设运动半径为,根据几何关系和牛顿第二定律得: 解得 (2)设粒子运动的半径为,由牛顿第二定律得 解得 临界情况为:粒子从时刻射入,并且轨迹恰好过点,粒子才能从轴射出,如图所示 设粒子做圆周运动的周期为,则 由几何关系可知,在内,粒子轨迹转过的圆心角为 对应粒子的运动时间为 分析可知,只要满足,就可以使粒子离开磁场时的位置都不在轴上。 联立解得,即; (3)由题意可知,粒子的运动轨迹如图所示 设粒子的运动周期为,则 在磁场中,设粒子运动的时间为,则 由题意可知,还有 解得,即 设电场强度的大小为,在电场中,设往复一次所用的时间为,则根据动量定理可得 其中 解得  
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考点分析:
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如图所示,L形长木板B置于粗糙的水平地面上,可视为质点的滑块A静止在B的最左端,滑块A到长木板右侧壁距离x =6.5m。已知滑块与长木板、长木板与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1AB质量分别为mA=2kgmB=1kg。现给A向右的瞬时冲量I=14N·s,假设AB右侧壁的碰撞为弹性碰撞,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.求∶

1AB碰后瞬间两者的速度大小。

2)试判断滑块A能否从长木板左端掉落。写出判断过程。

 

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如图所示,小滑块(视为质点)的质量m= 1kg;固定在地面上的斜面AB的倾角=37°、长s=1m,点A和斜面最低点B之间铺了一层均质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数μ可在0≤μ≤1.5之间调节。点B与水平光滑地面平滑相连,地面上有一根自然状态下的轻弹簧一端固定在O点另一端恰好在B点。认为滑块通过点B前、后速度大小不变;最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s2 sin37° =0.6cos37° =0.8,不计空气阻力。

1)若设置μ=0,将滑块从A点由静止释放,求滑块从点A运动到点B所用的时间。

2)若滑块在A点以v0=lm/s的初速度沿斜面下滑,最终停止于B点,求μ的取值范围。

 

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如图甲所示,矩形导体框架abcd竖直固定放置,ab平行于dcab边长L= 0.20m,框架上连接定值电阻R= 9Ω,其余电阻不计。匝数n =300匝、横截面积S =0.01m2、阻值r=1Ω的线圈亦竖直固定放置,通过导线和开关K与导体框架相连。导体框架和整个线圈均处于沿其轴线方向的匀强磁场中,选向上的方向为磁感应强度B的正方向,匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。在t=0时刻,闭合开关K,求∶

1)在前10s内,线圈中感应电动势的大小。

2)若忽略感应电流磁场的影响,那么,在t1=22s时刻,ab边所受安培力的大小和方向。

 

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某探究学习小组探究一个标有“6V0.5A"的微型直流电动机正常工作时的输出功率。该电动机的线圈由铜导线绕制而成,电阻值约为1.1Ω;需要先比较准确地测量其线圈电阻值,才能计算出电动机正常工作时的输出功率。为了测量线圈电阻,实验室备有如下器材∶

A.直流电源E8V,内阻不计。)

B.直流电流表A0~0.6 A,内阻约为0.5Ω

C.直流电压表V0~3V,内阻约为5kΩ0~15V,内阻约为15kΩ

D.滑动变阻器R0~ 10Ω,额定电流为2A。)

E.标准电阻R0(电阻值为3.0Ω

在实验前,该学习小组查阅了相关资料,得知该电动机在实际电压不足额定电压的50%时,不能转动。如图甲所示是比较准确微型电动机地测量电动机线圈电阻值的电路图,M表示电动机。

1)电压表应选择的量程为0-_______V(选填315

2)请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整。________

3)当电流表的示数为0.50A时,电压表的示数为2.00 V,则该电动机线圈的电阻为______Ω,电动机正常工作时输出的机械功率___W。(结果保留两位有效数字)

 

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1)如图甲、图乙所示,分别是实验小组实验过程中实际操作的情形。请分别指出其中的一处错误。

图甲:_______________________

图乙:__________________

2)图乙中弹簧测力计的读数如图丙所示,其拉力大小为________ N

 

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