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如图所示,一有界匀强磁场垂直于xOy平面向里,其边界是以坐标原点O为圆心、半径为...

如图所示,一有界匀强磁场垂直于xOy平面向里,其边界是以坐标原点O为圆心、半径为R的圆.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从磁场边界与x轴交点P处以初速度大小v0、沿x轴正方向射入磁场,恰能从M点离开磁场.不计粒子的重力.

1)求匀强磁场的磁感应强度大小B

2)若带电粒子从P点以速度大小v0射入磁场,改变初速度的方向,粒子恰能经过原点O,求粒子在磁场中运动的时间t及离开磁场时速度的方向;

3)在匀强磁场外侧加一有界均匀辐向电场,如图所示,与O点相等距离处的电场强度大小相等,方向指向原点O.带电粒子从P点沿x轴正方向射入磁场,改变初速度的大小,粒子恰能不离开电场外边界且能回到P点,求粒子初速度大小v以及电场两边界间的电势差U

 

(1)(2)(3), 【解析】 (1)根据几何关系,粒子圆周运动得半径,由向心力公式有,解得 (2)如图所示 过带电粒子运动轨迹上得弦PO做垂直平分线叫磁场边界O1点,因粒子做圆周运动得半径与磁场边界半径相等,所以为等边三角形,O1为圆心位置,粒子圆周运动得周期,图中,则有,解得,根据几何关系可知,粒子离开磁场时速度沿y轴正方向 (3)设粒子刚进入磁场做圆周运动得圆心O1和原点O得连线与x轴夹角为,运动半径为r1,如图 则有,由向心力公式有,粒子从P点射入磁场,恰能回到P点,则根据几何关系有:,解得其中 ;根据能量守恒有,解得  
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高空杂技表演中,固定在同一悬点的两根长均为L的轻绳分别系着男、女演员,他们在同一竖直面内先后从不同高度相向无初速摆下,在最低点相拥后,恰能一起摆到男演员的出发点。已知男、女演员质量分别为Mm,女演员的出发点与最低点的高度差为,重力加速度为g,不计空气阻力,男、女演员均视为质点

1)求女演员刚摆到最低点时对绳的拉力大小;

2)若两人接着从男演员的出发点一起无初速摆下,到达最低点时男演员推开女演员,为了使女演员恰能回到其最初出发点,男演员应对女演员做多少功?

 

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如图甲所示的一黑箱装置、盒内有电源、电阻等元件,ab为黑箱的两个输出端

1)为了探测黑箱,某同学进行了以下测量

A.用多用电表的电压档测量ab间的输出电压

B.用多用电表的电阻档测量ab间的电阻

你认为这个同学以上测量中有不妥的有______(选填字母);

2)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,ab是等效电源的两级,为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节电阻箱的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在如图所示的方格纸上建立U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图所示,并由图求出等效电源的内阻r’=___Ω;由于电压表有分流的作用,采用此测量电路,测得的等效电源的内阻,与真实值相比___(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);

3)现探明黑箱中的电源和电阻如图丙所示,探出电阻R1=1.5ΩR2=2Ω;推算出黑箱内电源的电动势E=____V,内阻r=____Ω

 

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某同学在《探究弹力和弹簧伸长关系》的实验中,用完全相同的弹簧AB并联后上端固定,下端与长木板相连,长木板带挂钩和指针总重2N,右边有一米尺,零刻度与弹簧上端对齐,现在在挂钩上挂不同个数的够吗,测得数据如下表:

钩码重力

0N

1N

2N

3N

指针对齐刻度

11cm

12cm

13cm

14cm

 

1)每根弹簧的原长为_________cm,每根弹簧的劲度系数为______N/m;

2)若将AB弹簧串联起来使用,它们整体的劲度系数为______

A.25N/m            B.100N/m            C.50N/m            D.200N/m

 

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L1L2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁场高度为h,竖直平面内有质量为m,电阻为R的梯形线框,上、下底水平且底边之比5:1,梯形高2h。该线框从如图位置由静止下落,已知AB刚进入磁场时和AB刚穿出磁场时的重力等于安培力,在整个运动过程中,说法正确的是( 

A.AB边是匀速直线穿过磁场

B.AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场,是匀速直线运动

C.AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场,此过程的电动势为

D.AB边刚进入和AB边刚穿出的速度之比为4:1

 

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在如图所示的电路中,灯泡L的电阻小于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是( 

A.灯泡L变亮

B.电流表读书变小,电压表读数变大

C.电源的输出功率变小

D.电容器C上电荷量增多

 

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