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如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小...

如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.让质量为m,电荷量为qq0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到磁场中.不计重力和粒子间的影响.

1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的Aa0)点,求v1的大小;

2)已知一粒子的初速度大小为vvv1),为使该粒子能经过Aa0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sinθ值;

3)如图乙,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射.研究表明:粒子在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关.求该粒子运动过程中的最大速度值vm

 

⑴;⑵两个 sinθ=;⑶+. 【解析】 试题(1)当粒子沿y轴正向入射,转过半个圆周至A点,半径R1=a/2 由运动定律有 解得 (2)如右图所示,O、A两点处于同一圆周上,且圆心在 x=的直线上,半径为R,当给定一个初速率v时, 有2个入射角,分别在第1、2象限. 即 sinθ′=sinθ= 另有 解得 sinθ′=sinθ= (3)粒子在运动过程中仅电场力做功,因而在轨道的最高点处速率最大,用ym表示其y坐标,由动能定理有 qEym=mv-mv 由题知 vm=kym 若E=0时,粒子以初速度v0沿y轴正向入射,有 qv0B=m 在最高处有 v0=kR0 联立解得
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考点分析:
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如图所示,质量为M、倾角为的木楔在水平面上保静止状态,一质量为m的木块放在木楔斜面上时,用水平向右的力F拉着木块,木块及木楔都静止,已知所接触面间的动摩擦因数都为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,重力加速度为g,求:

1)拉力F的最小值;

2)拉力F的最大值。

 

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现有一特殊电池,它的电动势E约为5V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40mA。为了测定该电池的电动势和内阻,某同学准备了如下器材:

A.待测电池;

B.电压表V:量程015V,内阻RV≈15kΩ

C.电流表A:量程01mA,内阻RA=156Ω

D.电阻箱R0999.9Ω

E.定值电阻R1=4Ω

F.定值电阻R2=39Ω

G.定值电阻R3=50Ω

H.定值电阻R4=90Ω

I.开关、导线若干。

(1)该同学设计的部分电路如图甲所示,图中保护电阻R0应选择器材中的_________(填写器材前的选项字母)

(2)选择合适的器材,将虚线框中的电路补充完整,并在电路中注明所选器材的符号________

(3)将电阻箱的阻值调整到______(填“最大”或“最小”),闭合开关;

(4)调节电阻箱的电阻,使所选电表指针指到某一位置,记录此时电阻箱的阻值R和所选电表的读数x,电表读数用国际单位(AV)作单位;

(5)重复步骤(4)获取多组Rx的值;

(6)断开开关,整理器材;

(7)根据所得数据在坐标系中描点连线,如图乙所示。根据图线可求得该电池的电动势E_____V,内阻r____Ω(结果均保留一位小数)

 

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某同学研究小滑块与水平长木板之间的动摩擦因数,查阅资料得知当地的重力加速度为。选用的实验器材是:长木板、小滑块(可安装挡光片)、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、螺旋测微器、刻度尺。器材安装如图甲所示。

   

(1)主要的实验过程如下:

①用螺旋测微器测量挡光片宽度,读数如图乙所示,则_________

②让小滑块从斜面上某一位置释放,读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数

③用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离

④求出小滑块与木板间动摩擦因数_____________(用物理量表示);

(2)为了减小测量动摩擦因数的误差,可采用的方法是_________

A.多次测量取平均值

B.多次实验,采用图像法处理数据

C.换用宽度更宽的遮光条可以使更接近瞬时速度

D.换用宽度更窄的遮光条可以使更接近瞬时速度

 

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如图所示,足够长且间距为L的平行金属导轨水平放置,处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.质量均为m、接入电阻均为R的金属棒abcd放在导轨上且与导轨垂直,金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,用大小等于1.5mg的水平恒力F向右拉金属棒cd,金属棒cd相对于导轨的位移为时速度达到最大,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,重力加速度为g,下列说法正确的是( 

A.恒力F作用的一瞬间,金属棒cd的加速度大小等于

B.恒力F作用一段时间后,金属棒ab会向右运动

C.金属棒cd运动的最大速度大小为

D.金属棒cd从开始运动到速度达到最大经过的时间

 

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质量分别为的两小球带有同种电荷,电荷量分别为,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为,最大动能分别为。则(  )

A.一定大于 B.一定小于

C.一定大于 D.一定大于

 

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