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如图所示,轴、y轴和直线将x=L平面划分成多个区域。其中I区域内存在竖直向下的电...

如图所示,轴、y轴和直线将x=L平面划分成多个区域。其中I区域内存在竖直向下的电场,II区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场,III区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场,IIIII区域的磁感应强度大小相同。质量为m、电量为q的粒子从P点(-Ly)以垂直于电场方向、大小为v0的速度出发,先后经O点(00)、M点(L0)到达N点(L,-L),N点位于磁场分界线处。已知粒子到达O点时速度方向偏转了,不计粒子的重力,回答下面问题。

(1)求带电粒子在电场运动过程中电场力的冲量;

(2)若粒子从P点出发依次通过O点、M点并于M点第一次射出磁场分界线后到达N点,则粒子运动的时间为多少?

(3)粒子到达N点时在磁场中运动的路程为多少?

 

(1),方向竖直向下;(2);(3)当粒子到达M处时,为奇数次通过磁场边界,路程为πL;当粒子到达M处时,为偶数次通过磁场边界,路程为 【解析】 (1)粒子在电场中做类平抛运动,粒子到达O点时速度方向偏转了,分解速度得 取竖直向下方向为正方向,根据动量定理,电场力的冲量 得 方向竖直向下。 (2)设粒子在电场中运动的时间为,水平方向上做匀速直线运动,则 粒子在磁场中运动速度为 粒子运动轨迹如图甲所示: 由几何关系知 两段轨迹半径相等,圆心角之和为2π,粒子运动的时间为一个周期 所以 (3)对图甲粒子做圆周运动的路程为圆周长 粒子运动轨迹还可以如图乙: 粒子做圆周运动的半径为 路程为 当粒子到达M处时是第三次通过磁场边界,粒子做圆周运动的半径为 路程为 当粒子到达M处时是第四次通过磁场边界,粒子做圆周运动的半径为 路程为 依次类推,当粒子到达M处时,为奇数次通过磁场边界,路程为πL;当粒子到达M处时,为偶数次通过磁场边界,路程为。  
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考点分析:
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从安全的角度出发,驾校的教练车都经过改装,尤其是刹车装置。为了测试改装后的教练车刹车性能,教练们进行了如下试验:当车速达到某一值v0时关闭发动机,让车自由滑行直到停下来。假设车做的是匀减速直线运动,测得车在关闭发动机后的第1s内通过的位移为16m,第3s内通过的位移为1m。回答下面问题。

(1)改装后的教练车的加速度a的大小及开始做匀减速运动的速度v0的大小是多少?

(2)如果想让教练车用时t′=2s停下来,那么教练员应额外提供多大的加速度?

 

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二极管具有单向导电性,正向导通时电阻几乎为零,电压反向时电阻往往很大。某同学想要测出二极管的反向电阻,进行了如下步骤:

步骤一:他先用多用电表欧姆档进行粗测:将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,二极管的两端分别标记为AB。将红表笔接A端,黑表笔接B端时,指针几乎不偏转;红表笔接B端,黑表笔接A端时,指针偏转角度很大,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的___________端(填“A”或“B”);

步骤二:该同学粗测后得到RD=1490Ω,接着他用如下电路(图一)进行精确测量:已知电压表量程0~3V,内阻RV=3kΩ。实验时,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和相应的电阻箱的电阻R,电源的内阻不计,得到的关系图线如下图(图二)所示。由图线可得出:电源电动势E=___________,二极管的反向电阻=__________

步骤二中二极管的反向电阻的测量值与真实值相比,结果是___________(填“偏大”、“相等”或“偏小”)。

 

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某同学利用下图所示的实验装置测定滑块与木板间的动摩擦因数µ。置于水平桌面的长木板上固定两个光电门12。滑块上端装有宽度为d的挡光条,滑块和挡光条的总质量为M,右端通过不可伸长的细线与钩码m相连,光电门12中心间的距离为x。开始时直线处于张紧状态,用手托住m,实验时使其由静止开始下落,滑块M经过光电门12所用的时间分别为t1t2

(1)该同学认为钩码的重力等于滑块所受到的拉力,那么他应注意__________________

(2)如果满足(1)中的条件,该同学得出滑块与木板间的动摩擦因数=___________

(3)若该同学想利用该装置来验证机械能守恒定律,他只需___________就可以完成实验。

 

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如图甲所示,水平面内粗糙导轨MNPQ相距为L,置于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨电阻不计。两根电阻均为R的金属棒abcd置于导轨上且与导轨接触良好,电流表内阻不计。现ab棒在水平外力F作用下由静止向右运动,电流表示数随时间变化图线如图乙所示,在t0时刻cd棒刚要开始运动,下列各种说法中正确的是(  )

A.ab棒在时间内做匀加速直线运动

B.若在时刻突然撤去外力F,则ab棒的加速度

C.时间内,通过cd棒的电量为

D.时间内,力F做的功全部转化为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能

 

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如图所示,固定在水平地面上的弹射装置可以向任意方向以同样大小的速度发射小球。当小球射出时速度与水平面成角时,小球刚好水平飞入固定在水平平台上竖直放置的光滑半圆形管道内。当小球运动到轨道最高点时,恰与管壁无相互作用。已知小球质量m=0.5kg,初速度v0=6m/s,半圆形管道半径R=0.18mg10m/s2。则有(  )

A.小球在最高点的速度为0

B.小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N

C.θ=60°

D.圆轨道最低点距地面高度h=1.8m

 

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