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如图所示,在边长为L的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在区域中心处有一粒子...

如图所示,在边长为L的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在区域中心处有一粒子源P,粒子源P沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的质量为m、电荷量为q、速度为v的相同粒子,不计粒子的重力及粒子间的作用力,问:

(1)若要使所有粒子都无法射出磁场区域,求区域内磁感应强度的最小值B0

(2)若区域内匀强磁场的磁感应强度为B0,求该区域内没有粒子到达的地方的面积;

(3)若区域内磁感应强度,求能从边界逸出的粒子数与P点射出的总粒子数的比值k

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)如图 由几何关系知粒子运动的轨道半径 再由磁场中粒子运动规律 即 联立解得 故区域内磁感应强度的最小值 (2)如图 可知所有轨道的包络线(虚线)为半径为的圆,故粒子无法到达的地方的面积 (3)设此时粒子运动轨道半径为,把 代入,解得 能够从边界逸出的粒子轨道如图所示 由图中几何关系得 解得 两边界对应的速度夹角 故  
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考点分析:
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如图所示是一辆卡车拉动牵引钢绳通过定滑轮组提升重物。已知卡车从位置A(此时滑轮组左侧的钢绳处于竖直状态)行驶至钢绳与水平方向夹角成37°的位置B的过程中,卡车通过牵引钢绳对重物做5.25×103J的功,卡车在A位置时滑轮组左侧的钢绳长为3.0m,卡车向左匀速运动的速率为4.0m/s,不计钢绳的质量、忽略滑轮大小及钢绳与滑轮间的摩擦,sin37°=0.6cos37°=0.8,重力加速度g10m/s2,问:

(1)汽车行驶至B位置时,重物上升的速度大小v

(2)重物的质量m

 

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某实验小组采用图甲所示的装置探究“功与速度的关系”,图中小车中可放砝码。实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器的工作频率为50Hz

(1)实验的部分步骤如下:

①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;

②将小车停在打点计时器附近,____________________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,小车停下后__________

③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。

(2)如图乙所示是钩码质量为0.050kg、砝码质量为0.10kg时得到的一条纸带,在纸带上选择计数的起始点OABCDE五个计数点,每两个计数点间还有3点未画出,由图乙可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v,表格中是小李同学读取的数据和算出的数据,其中C点他没有读数和计算,请你帮小李填完表格中C点的数据__________cm__________m/s

(3)在小车运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,___________做正功、___________做负功。

(4)实验小组根据实验数据绘出了图丙中的图像(其中),根据图像可获得的结论是________________________________________

 

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只量程为1V、内阻Rv900的电压表是由小量程电流表改装而成的,现在要测量它的内阻。实验室提供了以下器材:

A.待测电压表

B.滑动变阻器(最大阻值1000,额定电流1A

C.滑动变阻器(最大阻值20,额定电流1.5A

D.电阻箱(最大阻值999.9,阻值最小改变量0.1

E.电阻箱(最大阻值99.99,阻值最小改变量0.01

F.电池组(电动势为3V,内阻约为1

G.另外有导线和开关若干。

为了用半偏法测量该电压表的内阻,某同学设计了两种电路,如图所示

要使测量较精确,应该选择图中__________电路。用此电路测出电压表内阻的阻值__________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,实验中除了要选择电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的器材中选用__________(用器材前的序号字母表示)。

 

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图甲是置于水平面上的质量M=1.0kg的绝缘板,它与水平面间动摩擦因数=0.10。位于磁场中的正方形金属框abcd为动力源,其质量m=1.0kg,边长L=1.0m,电阻,金属框与绝缘板间的动摩擦因数=0.40adbc的中线,在金属框内有可随金属框同步移动的磁场,区域内磁场的磁感应强度B1随时间t变化如图乙所示,cd边恰好在磁场边缘以外;区域内磁场的磁感应强度B2随时间/变化如图丙所示,ab边恰好在磁场边缘以内。若认为金属框与绝缘板、绝缘板与地面间最大静摩擦力均等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,从t=0时刻由静止释放金属框,则释放金属框瞬间(  )

A.金属框产生的感应电动势为1.0V

B.金属框受到的安培力大小为8.0N

C.若金属框不固定,金属框的加速度大小为4m/s2

D.若金属框固定在绝缘板上,其加速度大小为6m/s2

 

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如图甲所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中,以ad边与bc边中点连线为轴,绕其做逆时针方向匀速转动,线圈中产生交流电如图乙所示,设沿abcda方向为电流正方向,则(  )

A.乙图中c时刻对应甲图中的C

B.乙图中oa时间段对应甲图中AB图的过程

C.若乙图中b等于0.02s,则交流电的频率为50Hz

D.若乙图中d等于0.02s,则1s内电流方向改变100

 

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