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如图1所示,竖直边界分别为P和Q的区域宽度为4L,其内部分布着垂直纸面向里的匀强...

如图1所示,竖直边界分别为PQ的区域宽度为4L,其内部分布着垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场,电场随时间变化的关系如图2所示,E>0表示电场方向竖直向上.在t0时刻,一带电量为+q、质量为m的带电微粒从边界P上的A点处水平射入该区域,先沿直线运动到某点,再经历一次完整的半径为L的匀速圆周运动,最后沿直线运动从边界Q上的B点处离开磁场,重力加速度为g.求:

(1) 2中的E0

(2) 微粒刚进入磁场时的速度v0及磁场的磁感应强度B

(3) 电场变化周期T的范围。

 

(1) (2) ; (3) (1+π)≤T≤(+π) 【解析】 (1) 由带电微粒做匀速圆周运动可得 qE0=mg 得 E0= (2) 由带电微粒做直线运动可知 Bqv0=mg+qE0 由带电微粒做匀速圆周运动可得 Bqv0=m 由上述两式解得 v0= B= (3) (Ⅰ) 如图1所示,当O点为AB中点时,所对应的周期T为最小周期 微粒从A运动至O点处所需要的时间为t1 t1=== 微粒做匀速圆周运动的周期为t2 t2==π 则最小周期 Tmin=t1+t2=(1+π) (Ⅱ) 如图2所示,当圆轨道与右边界Q相切时,所对应的周期T为最大周期 微粒从A运动至O点处所需要的时间为t1 t1=== 微粒做匀速圆周运动的周期为t2 t2== 则最大周期 Tmax=t1+t2=(+π) 综上所述,电场变化周期T的范围是(1+π)≤T≤(+π)  
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考点分析:
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如图所示,两端开口的圆管竖直固定在水平地面上,内有两只可视为质点的小球AB,质量均为m,它们用劲度系数为k、原长为L0的轻质弹簧相连,用外力将AB提至管中某处并处于静止状态,此时B距离地面高度为h.设圆管管径略大于小球的直径,且不计小球与圆管间的摩擦.重力加速度为g.

(1) 求外力的大小和此时A距离地面的高度;

(2) 求撤去外力瞬间物块A的加速度大小和方向;

(3) 撤去外力后,由于阻力作用,AB和弹簧组成的系统最终静止于水平地面上.求此过程中系统损失的机械能。

 

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如图1所示,单匝正方形导线框abcd固定于匀强磁场中,磁场方向与导线框平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示,已知垂直纸面向里为磁场的正方向,导线框的边长为1m,其阻值为10Ω.

(1) t0.1s时,求导线框中感应电流的大小和方向

(2) t0时,求导线框ab边所受安培力的大小和方向

(3) t0t0.1s时间内,求:①通过导线某一截面的电荷量q②导线框中产生的焦耳热Q

 

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1是某同学验证机械能守恒定律实验装置,提供的器材如下:铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、夹子.已知重锤的质量为1kg,当地的重力加速度g9.8 m/s2.

(1) 该同学还应补充的实验器材是________

(2) 2是该同学将打点计时器连接至电源的图景,连接正确的是________(选填”)

(3) 该同学实验中得到的一条纸带如图3所示,已知打点计时器无故障且打点正常,则由此判断该同学在实验中最有可能的错误操作是______________________

(4) 该同学正确操作得到的一条纸带如图4所示,O点对应重锤做自由下落的初始位置,该同学从合适位置开始选取了三个连续的计数点ABCOB距离已在图中标出.该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒,则他还需________

A. 仅测量AC段的长度    B. 仅测量AB段的长度

C. 仅测量OC段的长度    D. 仅测量OA段的长度

(5) 根据图4中的纸带,可求得重锤在OB段重力势能减少了________J(结果保留三位有效数字)

(6) 在某次实验中,该同学测得重锤下落的加速度为9.62m/s2,则重锤和纸带下落中所受的平均阻力Ff________N(仅考虑重锤的质量)

 

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某同学用图1电路来测量定值电阻Rx的阻值,所用器材如下:待测电阻Rx(阻值约5Ω),滑动变阻器(10Ω,2A),电压表(03 V),电流表(00.6A),开关,干电池2节,导线若干

(1) 如图2所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出他在实验操作上存在的不妥之处:____________________

(2) 多次实验测得的电压表示数U和电流表示数I见下表

U/V

1.33

1.67

2.02

 

2.40

2.77

I/A

0.22

0.28

0.34

 

0.40

0.46

 

根据表中数据,请在图3的方格纸上作出UI关系图象_____,根据图象求得该定值电阻Rx的阻值为________Ω

(3) 为了得到更准确的测量结果,在测出(2)中数据后,该同学将一只量程为200mV的电压表仅并联在电流表的两端,调节滑动变阻器,当电流表的示数为0.2A时,该电压表的指针位置如图4所示,则该定值电阻Rx的阻值为________Ω

(4) 实验结束后,该同学应先________,拆除________两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材

 

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请按下列要求作答

(1) 1是某多用电表的表盘示意图,当用“050 V”量程测直流电压时,指针位置如图中所示,其示数为________V;当用“×100”欧姆挡测量某定值电阻的阻值时,其指针位置如图中所示,其示数为________Ω.

(2) 2中螺旋测微器的示数为________mm;图3中游标卡尺的示数为________mm.

 

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