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如图所示,直线MN与两平行极板垂直。两极板之间存在匀强电场,电场强度大小为E,方...

如图所示,直线MN与两平行极板垂直。两极板之间存在匀强电场,电场强度大小为E,方向向右,极板间距离为dS1S2为极板上的两个小孔。在MN下方和两极板外侧区域存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。MN上方有一绝缘挡板PQ,与MN平行放置。从小孔S1处由静止释放的带正电粒子,经电场加速后,恰能从小孔S2进入磁场,飞出右侧磁场后与挡板PQ相碰。已知两小孔S1S2到直线MN的距离均为d,粒子质量为m、电量为q,与挡板碰撞前后,粒子电量没有损失,平行于挡板方向的分速度不变,垂直于挡板方向的分速度反向,大小不变,不计粒子的重力。

(1)求粒子到达小孔S2时的速度大小

(2)若磁场的磁感应强度大小为,为保证粒子再次回到S2,挡板PQ应固定在离直线MN多远处?

(3)若改变磁场的磁感应强度大小,使粒子每次通过S2进入磁场后均能沿第(2)问中的路径运动,求粒子第n次通过两侧磁场区域所用时间

 

(1);(2);(3) ,其中n=1,2,3,…… 【解析】 (1)粒子从释放到第一次到达S2过程,由动能定理得 ① 求得 ② (2)粒子运动轨迹如图示; 粒子在磁场中运动时,有 ③ 得 ④ 由几何关系可知,粒子第一次从MN射出磁场时与MN的夹角为60º,为保证粒子再次回到S2,须打到挡板上如图示的位置O。 则挡板与MN的距离应为 ⑤ 解得 ⑥ (3)设粒子第n次通过磁场的速度为vn,由动能定理可得 (n=1,2,3,……) ⑦ 由于 所以有 ⑧ 粒子第n次在磁场运动的周期 ⑨ 粒子第n次通过磁场所用的时间 其中 n=1,2,3,……  
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考点分析:
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如图所示,一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上,左侧用固定在地面上的销钉挡住.小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成,BCCD相切于C BC所对圆心角θ37°CDL3m.质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v04m/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道,滑到D点时刚好与小车达到共同速度v=1.2m/s.取g10m/s2sin37°=0.6,忽略空气阻力.

1)求AB间的水平距离x

2)求小物块从C滑到D所用时间t0

3)若在小物块抛出时拔掉销钉,求小车向左运动到最大位移年时滑块离小车左端的水平距离.

 

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如图所示,高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道,半径R=m,轨道端点B的切线水平。质量M=5kg的金属滑块(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放,离开B点后经时间t =1s撞击在斜面上的P点。已知斜面的倾角θ=37º,斜面底端CB点的水平距离x0=3mg10m/s2sin37º=0.6cos37º=0.8,不计空气阻力。

(1)求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小

(2)若金属滑块MB时,位于斜面底端C、质量m=1kg的另一滑块,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动,恰好在P点被M击中。已知滑块m与斜面间动摩擦因数μ=0.25,求拉力F大小

 

 

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如图所示,一根上粗下细、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端封闭、下端开口,横截面积S1=4S2,下端与大气连通.粗管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体,水银柱下表面恰好与粗管和细管的交界处齐平,空气柱和水银柱长度均为h=4cm.现在细管口连接一抽气机(图中未画出),对细管内气体进行缓慢抽气,最终使一半水银进入细管中,水银没有流出细管.已知大气压强为P0=76cmHg

①求抽气结束后细管内气体的压强;

②抽气过程中粗管内气体吸热还是放热?请说明原因.

 

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某待测电阻Rx的阻值在80Ω100Ω)之间,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材

A.电流表A1(量程50mA、内阻r1=10Ω

B.电流表A2(量程200mA、内阻r2约为

C.电流表A3(量程0.6A、内阻r3约为0.2Ω

D.定值电阻R0=30Ω

E.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω

F.电源E(电动势为4V

G.开关S、导线若干

①某同学设计了测量电阻尺电阻的一种实验电路原理如图甲所示,为保证测量时电流表读数不小于其量程的MN两处的电流表应分别选用:M______N______.(填器材选项前相应的英文字母)

②在下列实物图乙中已画出部分线路的连接,请你以笔画线代替导线,完成剩余的线路连接_____

③若MN电表的读数分别为IMIN,则Rx的计算式为Rx=______

 

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某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数。PQ为一块倾斜放置的木板,在斜面底端Q处固定有一个光电门,光电门与数字计时器相连(图中未画)。每次实验时将一物体(其上固定有宽度为d的遮光条)从不同高度h处由静止释放,但始终保持斜面底边长L0.500 m不变。(设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同)

(1)20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示,则d__________cm

(2)该小组根据实验数据,计算得到物体经过光电门的速度v,并作出了如图丙所示的v2h图象,其图象与横轴的交点为0.25。由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ______________

(3)若更换动摩擦因数更小的斜面,重复上述实验得到v2h图象,其图象的斜率将______________(增大”“减小不变”)

 

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