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在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场(如图所示),磁感应强...

xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场(如图所示),磁感应强度为BB未知)。在空间(x=ay=a)处有一粒子源P,在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个(N足够大)质量为m、电荷量为q,速度为v0的带电粒子。(已知a=答案涉及位置或长度的均用a表示,不计粒子重力及粒子间的相互作用)。

(1)x轴上能接收到粒子的区域长度L1

(2)x轴上存在某些区域,在这些区域中均能被不同角度射出的两个粒子打中,求该区域的长度L2

(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内,圆心在处。保持磁感应强度不变,在x轴的正半轴上铺设挡板,粒子源P打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收,求:这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得 解得 粒子打在上的范围如图所示,最右侧 最左侧,与轴相切,由几何关系知 联立可得 (2)如图所示,有不同角度射出的两个粒子打中的长度为,根据几何关系可得 所以可解得 (3)粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上,根据几何关系则有 解得 粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上的动量的变化量为 粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最短时间为 粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最长时间为 这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力  
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考点分析:
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如图所示,在倾角θ=10°的绝缘斜面上固定着两条粗细均匀且相互平行的光滑金属导轨DEGH,间距d=1m,每条金属导轨单位长度的电阻r0=0.5Ω/mDG连线水平,且DG两端点接了一个阻值R=2Ω的电阻。以DG中点O为坐标原点,沿斜面向上平行于GH方向建立x轴,在DG连线沿斜面向上的整个空间存在着垂直于斜面向上的磁场,且磁感应强度大小B与坐标x满足关系B=0.6+0.2xT,一根长l=2m,电阻r=2Ω,质量m=0.1kg的粗细均匀的金属棒MN平行于DG放置,在拉力F作用下以恒定的速度v=1m/sx=0处沿x轴正方向运动,金属棒与两导轨接触良好。g10m/s2sin10°=0.18,不计其它电阻。(提示:可以用F-x图象下的“面积”代表力F所做的功)求:

(1)金属棒通过x=1m处时的电流大小;

(2)金属棒通过x=1m处时两端的电势差UMN

(3)金属棒从x=0x=2m过程中,外力F做的功。

 

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如图所示,在光滑水平桌面AB上静止着三个小滑块,滑块1与滑块3的质量均为0.1kg,滑块2的质量为0.2kg,滑块1与滑块2之间压缩一轻弹簧(滑块与轻弹簧之间不栓接),A的左端固定着与AB相切的、半径为R的光滑竖直双半圆环轨道,孔径大小不计,滑块正好可以在其内部滑行;B的右端与一长L=0.7m的水平传送带相连,传送带以速度v向右传动,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。释放被压缩的弹簧,滑块1和滑块2被弹出,滑块2弹出时的速度v2=4m/s,滑块1与滑块3相碰后粘在一起,进入双半圆环轨道,并恰好能过最高点F,滑块2经过水平传送带在C点水平抛出,落在水平地面上,落点为D,已知C点距水平面高h=0.2mC点与D点间的水平距离为xg10m/s2,求:

(1)被压缩的轻弹簧的弹性势能Ep

(2)滑块1和滑块3经过双半圆环轨道最低点A时对轨道的压力大小;

(3)若传送带的速度取值范围为1m/s<v<6m/s,滑块2落点DC点间水平距离x与传送带速度v之间满足的关系。

 

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竞技跳水是奥运会正式竞赛项目之一,分跳板跳水和跳台跳水。某质量为M运动员在进行10m跳台跳水训练时,以速度v0竖直向上起跳,经过一段时间后入水。为方便计算假设:水池深5m,运动员在水中做匀减速运动,且运动员到达池底时速度恰好减为零,取v0=5m/sM=60kgg=10m/s2,空气阻力不计,求:

(1)运动员入水时的速度大小v

(2)运动员从离开跳台至到达池底整个过程的时间t

(3)运动员在水中受到水的平均作用力大小F

 

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(1)小明同学用多用电表测量一物理量的值。经过规范操作后,所选挡位及指针位置分别如图甲、乙所示,则读数为_______

(2)在“测定电池的电动势和内阻”实验中:

①如图丙所示,已经连接了一部分电路,请在答题纸上对应位置将电路连接完整____

②合上开关后,测出6IU值,在U-I坐标系中描出各对应点,如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中作出U-I图象_____

③与图丁对应的状态,电池的电动势为_______ V,内阻为_______Ω

 

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在“探究加速度与力、质量的关系”和用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中

(1)下列说法正确的是_______

A.都需要平衡摩擦力

B.都不需要平衡摩擦力

C.都需要用天平测小车的质量

D.都不需要用天平测小车的质量

(2)在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,获得如图甲所示的一条纸带(部分):1234567是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未画出),计数点间的距离标示如图甲所示,其中s1=7.05cms2=7.68cms3=8.33cms4=8.95cms5=9.61cms6=10.26cm。根据实验数据完成表格中空白处;

计数点

2

3

4

5

6

瞬时速度/m/s

0.737

0.801

__

0.928

0.994

 

由纸带上的点迹求得小车的加速度a=_______m/s2(加速度a保留两位有效数字);

(3)在用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中,图乙是正确操作后得到的一条纸带的后半部分。若已知纸带上打下左侧第一个点时小车的速度为v1,打下第三个点时小车的速度为v3,判断打下第二个点时小车的速度v2_______(选填“等于”“ 大于”或“小于”)。

 

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