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如图所示,虚线为两磁场的边界,虚线左侧存在着半径为R的半圆形匀强磁场,磁感应强度...

如图所示,虚线为两磁场的边界,虚线左侧存在着半径为R的半圆形匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,圆心O为虚线上的一点,虚线右侧存在着宽度为R的匀强磁场,方向垂直纸面向外。质量为m、电荷量为q的带负电的粒子,从圆周上的A点以某一初速度沿半径方向射入半圆形磁场区域,恰好从D点射出,AO垂直OD。若将带电粒子从圆周上的C点,以相同的初速度射入磁场,已知∠AOC=53°,粒子刚好能从虚线右侧磁场区域射出,不计粒子重力,sin53°=0.8cos53°=0.6,求:

(1)带电粒子的初速度及其从AD的运动时间;

(2)粒子从C点入射,第一次运动到两磁场的边界时速度的方向及其离O点的距离;

(3)虚线右侧磁场的磁感应强度。

 

(1),;(2)速度的方向与磁场边界的夹角为53°,;(3) 【解析】 (1)粒子从A点进磁场D点出磁场,作出轨迹如图 由几何关系得轨道半径 洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力,有 解得 粒子在磁场中运动的圆心角为90°,有 而周期为 解得 (2)粒子从C点入射,作出轨迹如图 由几何知识得EF的长度 LEF=Rcos53° 在三角形EFO1中,有 即粒子转过的圆心角,则速度的方向与磁场边界的夹角为53° 而CE的长度 OF的长度为 联立解得 (3)粒子在右侧磁场的半径为,由几何关系有 由向心力公式得 联立解得  
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考点分析:
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如图所示,两光滑的平行金属导轨位于同一水平面上,相距L,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下。一质量为m的导体棒ab置于导轨上,导体棒接入电路部分的电阻。现给导体棒一水平向右的初速度v0,导轨足够长且电阻忽略不计。求:

(1)导体棒ab两端电势差的最大值Uab

(2)电阻R上产生热量的最大值QR

(3)导体棒ab运动位移的最大值x

 

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如图所示,质量分别为m2m的小球1和小球2用一根轻质弹簧连接起来,放在光滑的水平面上,初始时弹簧处于原长且两小球均处于静止状态。现给小球1向右的瞬时冲量I,则在以后的运动中(水平面足够长,弹簧始终处于弹性形变范围内),求:

(1)弹簧的弹性势能的最大值;

(2)小球2的最大速度。

 

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一座小型水电站向远处的用户供电,已知它输出的电功率为5×104W,输电电压为2.5kV,输电导线的总电阻为。在用户处安装降压变压器,使用户得到的电压为220V,求:

(1)输电线上损失的功率;

(2)降压变压器的匝数比。

 

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为探究影响感应电流方向的因素,几位同学做了如下的实验。

(1)小李同学选用图(甲)中的器材模仿法拉第的实验进行探究

①为了保证实验现象明显,电源选用_______,电表选用________;(填写器材前的代码)

A.低压直流电源

B.低压交流电源

C.220V交流电源

D.灵敏电流计

E.0~0.6A量程的电流表

F.0~0.6V量程的电压表

②请在实物图中,用笔画线代替导线将电路补充完整_______

③实验过程中,记录的实验现象如下表所示,观察四项实验结果,能够得出结论,产生感应电流的条件与________的变化有关?(选填“A”“B”“C”)

A.磁场       B.电场      C.闭合导体回路包围的面积

开关和变阻器的状态

线圈B中是否有电流

开关闭合瞬间

开关断开瞬间

开关闭合时,滑动变阻器不动

开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片

 

(2)小张同学用导轨、导体棒、电表、导线组成图()所示的电路,整个电路处于垂直导轨的磁场中,当导体棒在金属导轨上向右移动时,电表中有电流,得出结论,产生感应电流的条件与________的变化有关?(选填“A”“B”“C”)

A.磁场       B.电场       C.闭合导体回路包围的面积

依据小李和小张两位同学的实验得出结论:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。

(3)小任同学根据感应电流产生的条件,想利用摇绳发电。如图()所示,把条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合导体回路。两个同学迅速摇动这条电线,沿________方向站立时,发电的可能性比较大。(选填东西”“南北”)

 

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碰撞的恢复系数的定义为其中v10v20分别是碰撞前两物体的速度,v1v2分别是碰撞后两物体的速度,弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1,现利用下图中的装置来测量两滑块碰撞的恢复系数,从而判断出碰撞类型。在水平气垫导轨上固定两个光电门12,分别在光电门1的左侧和两光电门之间放置AB两个滑块,滑块上分别固定一遮光片,光电计数器(图中未画)可以记录遮光片通过光电门的时间,实验测得两遮光片的宽度d均为1.00cm。现给A一向右的初速度,通过光电门1时,光电计数器显示的时间t1=5.00msA与静止的B发生碰撞后,B向右运动通过光电门2,光电计数器显示的时间A向左弹回,再次通过光电门1时,光电计数器再次显示的时间

请根据实验回答以下几个问题:

(1)A碰撞前的速度大小vA=_______m/s,碰撞后的速度大小=____m/sB碰撞后的速度大小=________m/s(结果保留2位有效数字);

(2)规定向右为正方向,求此次碰撞的恢复系数e=________(结果保留2位有效数字)。

 

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