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在光滑绝缘水平面上,存在着有界匀强磁场,边界为PO、MN,磁感应强度大小为B0,...

在光滑绝缘水平面上,存在着有界匀强磁场,边界为POMN,磁感应强度大小为B0,方向垂直水平南向下,磁场的宽度为,俯视图如图所示。在磁场的上方固定半径的四分之一光滑绝缘圆弧细杆,杆两端恰好落在磁场边缘的AB两点。现有带孔的小球ab(视为质点)被强力绝緣装置固定穿在杆上同一点A,球a质量为2m、电量为-q;球b质量为m、电量为q;某瞬时绝缘裝置解锁,ab被弹开,装置释放出3E0的能量全部转为球a和球b的动能,ab沿环的切线方向运动。求:(解锁前后小球质量、电量、电性均不变,不计带电小球间的相互作用)

(1)解锁后两球速度的大小vavb分别为多少;

(2)a在磁场中运动的时间;

(3)MN另一侧有平行于水平面的匀强电场,球a进人电场后做直线运动,球b进入电场后与a相遇;求电场强度E的大小和方向。

 

(1),(2)(3),方向与MN成斜向上方向 【解析】 (1)对两球a、b系统,动量守恒,有 能量守恒,有 解得 , (2)小球在磁场中运动轨迹如图所示, 由牛顿第二定律得 故小球在磁场中运动的半径 由几何知识得 ,∠ 两粒子在磁场中运动对应的圆心角均为 (3)两小球相遇,且a做直线运动,电场若与a从磁场射出时的方向相同,则a做减匀速直线运动,b做类平抛运动,b在轨道上运动时间 两球同时出磁场,若电场与小球a从磁场射出时的方向相同,小球a做匀减速直线运动,小球b做向左方做类平抛运动,则两球不能相遇,故电场方向为与a从磁场出射方向相反,即电场方向为与MN成斜向上方向。现小球b做向右方做类平抛运动与a球相遇 联立得 电场大小为,方向与MN成斜向上方向。  
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考点分析:
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如图所示,为某娱乐活动项目的示意图;参加活动的人员从右侧平台上的A点水平跃出,到达B点恰好抓住摆过来的绳索,这时人的速度恰好垂直于OB向左下,然后摆到左侧平台上的D点。不计一切阻力和机械能损失,不计绳的重力,人可以看作质点,绳索不可伸长。设人的质量为m=50kg,绳索长l=25m,A点比D点低h=3.2m。人刚抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示(g=10m/s2)。若使人能刚好到达D点,求:

(1)人从A点水平跃出的速度;

(2)A、B两点间的水平距离;

(3)在最低点C,人对绳索的拉力。

 

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一根均匀的细长空心金属圆管,其横截面如图甲所示,长度为L ,电阻R约为,这种金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d

(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D,图乙为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径D=_______mm

         

(2)为测量金属管线的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:

A.电流表00.6A,内阻约0.05Ω

B.电流表03A,内阻约0.01Ω

C.电压表03V,内阻约10kΩ

D.电压表015V,内阻约50kΩ

E.滑动变阻器,010Ω(额定电流为0.6A

F.滑动变阻器,0100Ω(额定电流为0.3A

为准确测出金属管线阻值,电流表应选_______,电压表应选______,滑动变阻器应选_______(填序号)

(3)如图丙所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_______

(4)根据已知的物理量(长度L电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D),则金属管线内径表达式d______________

 

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某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.重力加速度g=10m/s2
 

(1)(b)中对应倾斜轨道的试验结果是图线________ (选填”);

(2)由图(b)可知,滑块和位移传感器发射部分的总质量为_______kg;滑块和轨道间的动摩擦因数为_______.(结果均保留两位有效数字)

 

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如图所示,半径为R的半圆弧槽固定在水平面上,槽口向上,槽口直径水平,一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中,并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点,不计物块的大小,P点到A点高度为h,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是(  )

A.物块从PB过程克服摩擦力做的功为mgR

B.物块从AB过程与圆弧槽间正压力为

C.物块在B点时对槽底的压力大小为

D.物块滑到C点(C点位于AB之间)且OCOA的夹角为θ,此时时重力的瞬时功率为

 

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如图所示,水平面内的等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点,光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L,D在AB边上的竖直投影点为O.一对电荷量均为-Q的点电荷分别固定于A、B两点.在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响),将小球由静止开始释放,已知静电力常量为k、重力加速度为g,且,忽略空气阻力,则

A.轨道上D点的场强大小为

B.小球刚到达C点时,其加速度为零

C.小球刚到达C点时,其动能为

D.小球沿直轨道CD下滑过程中,其电势能先增大后减小

 

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