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如图所示,在坐标系xOy平面的x>0区域内,存在电场强度大小E=2×105N/C...

如图所示,在坐标系xOy平面的x>0区域内,存在电场强度大小E=2×105N/C、方向垂直于x轴的匀强电场和磁感应强度大小B=0.2 T、方向与xOy平面垂直向外的匀强磁场,在y轴上有一足够长的荧光屏PQ,在x轴上的M(100)点处有一粒子发射枪向x轴正方向连续不断地发射大量质量m=6.4×1027kg、电荷量q=3.2×1019 C的带正电粒子(重力不计),粒子恰能沿x轴做匀速直线运动;若撤去电场,并使粒子发射枪以M点为轴在xOy平面内以角速度=2π rad/s顺时针匀速转动(整个装置都处在真空中)

1)判断电场方向,求粒子离开发射枪时的速度;

2)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;

3)荧光屏上闪光点的范围距离;

4)荧光屏上闪光点从最低点移动到最高点所用的时间.

 

(1)106m/s (2)0.1m (3) 0.273m (4)0.42s 【解析】 试题(1)粒子做匀速直线运动,所受合力为零,由平衡条件可以求出粒子的运动速度;粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律列方程可以求出粒子的轨道半径,(2)根据题意作出粒子打在荧光屏上的范围图示,然后由数学知识求出荧光屏上闪光点的范围,(3)求出粒子在磁场中做圆周运动的周期,求出粒子运动的圆心角,最后求出粒子的运动时间. (1)根据粒子恰能沿x轴做匀速直线运动,粒子受到竖直向下的洛伦兹力,则电场力应竖直向上,所以电场强度方向竖直向上,根据可得,代入数据得; (2) 撤去电场后,有:,粒子在磁场中运动的轨迹半径,代入数据得:R=0.1m; (3) 粒子运动轨迹可知,粒子最上端打在A点,最下端打在B点:,,; (4 )粒子在磁场中做圆周运动的周期:,粒子在磁场中运动的时间可以忽略不计,闪光点从最高点移到最低点的过程中,粒子枪转过的圆心角为,所以时间为. 点晴:粒子做匀速圆周运动,由平衡条件可以求出粒子的运动速度,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律列方程,可以求出粒子运动的轨道半径;求出粒子在磁场中做圆周运动所转过的圆心角是求出粒子在磁场中运动时间的关键;第三问是本题的难点,根据题意作出粒子的运动轨迹是解题的关键.  
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考点分析:
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如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连.今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,.:

(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;

(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为.

(3)为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?

 

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某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100 Ω);S为开关,E为电源.实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出.图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-t关系曲线.回答下列问题:

1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1=______mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻_____(填变大变小),电压表V1示数_____(填增大减小),此时应将R的滑片向_____(填“A”“B”)端移动,以使V1示数仍为U1

2)由图(b)可以看出Ut成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为=_____×10-3V/℃(保留2位有效数字).

 

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某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数的实验.在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下:

A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;

B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量mamb

C.在ab间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧,静止放置在平台上:

D.烧断细线后,ab瞬间被弹开,向相反方向运动:

E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t

F.滑块a最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离Sa

G.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离sb

H.改变弹簧压缩量,进行多次测量.

1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为________mm

2)该实验要验证动量守恒定律,则只需验证两物体ab弹开后的动量大小相等,即a的动量大小____________等于b的动量大小___________;(用上述实验所涉及物理量的字母表示)

3)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到小滑块aSa关系图象如图丙所示,图象的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为____________.(用上述实验数据字母表示)

 

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如图所示,滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到达最高点后又返回到出发点.则能大致反映整个运动过程中,滑块的加速度a、速度v随时间t,重力对滑块所做的功W、动能Ek与位移x关系的是(取初始位置为坐标原点、初速度方向为正方向)

A. B.

C. D.

 

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如图所示,相距为d的两水平虚线L1L2分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d),质量为m,将线框在磁场上方高h处由静止释放。如果ab边进入磁场时的速度为v0cd边刚穿出磁场时的速度也为v0,则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中(  )

A.线框中一直有感应电流

B.线框中有一阶段的加速度为重力加速度g

C.线框中产生的热量为mg(dhL)

D.线框有一阶段做减速运动

 

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