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如图甲所示,两平行金属板的板长l=0.20m,板间距d=6.0×10-2m,在金...

如图甲所示,两平行金属板的板长l=0.20m,板间距d=6.0×102m,在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为MN,与金属板垂直。金属板的下极板接地,上极板的电压U随时间变化的图线如图乙所示,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×102T。现有带正电的粒子以v0=5.0×105m/s的速度沿两板间的中线OO´连续进入电场,经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷108C/kg,粒子的重力忽略不计,假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变,不计粒子间的作用(计算中取tan15°=)。

(1)t0时刻进入的粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离;

(2)t0.30s时刻进入的粒子,在磁场中运动的时间;

(3)以上装置不变,t0.10s时刻α粒子和质子以相同的初速度同时射入电场,再经边界MN射入磁场,求α粒子与质子在磁场中运动的圆弧所对的弦长之比。

 

(1)1.0m;(2);(3) 【解析】 (1)t=0时,u=0,带电粒子在极板间不偏转,水平射入磁场 解得 粒子经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离 (2)带电粒子在匀强电场中水平方向的速度v0=5.0×105m/s 竖直方向的速度为 所以进入磁场时速度与初速度方向的夹角为α,如图所示 解得 由几何关系可知,带电粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为,设带电粒子在磁场中运动的时间为,所以 (3)设带电粒子射入磁场时的速度为v,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,根据洛伦兹力提供向心力的 设进入磁场时带电粒子速度的方向与初速度的方向的夹角为,则 由几何关系可知,带电粒子在磁场中的圆弧所对的弦长 解得 从上式可知,α粒子与质子在磁场中运动的圆弧所对的弦长之比  
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如图所示,倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有ABC三个质量均为m=0.5kg的物块(均可视为质点),A固定,C与斜面底端处的挡板接触,BC通过轻弹簧相连且均处于静止状态,AB间的距离d=3m,现释放A,一段时间后AB发生碰撞,AB碰撞为弹性碰撞,碰撞后立即撒去A,取g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。

(1)AB碰撞前瞬间A的速度大小v0

(2)B沿斜面向下运动到速度为零时(此时BC未接触,弹簧仍在弹性限度内),弹簧的弹性势能增量Ep=10.5J,求B沿斜面向下运动的最大距离x

(3)C刚好要离开挡板时,B的动能Ek=8.97J,求弹簧的劲度系数k

 

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如图所示,摩托车做特技表演时,以v=10m/s的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以P=1.5kW的额定功率行驶,冲到高台上所用时间t=16s,人和车的总质量m=1.5×102kg,台高h=5.0m,摩托车的落地点到高台的水平距离s=8m。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:

(1)摩托车从高台水平飞出时的速度大小v0

(2)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。

 

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如图所示,横截面积S100cm2的容器内,有一个用弹簧和底面相连的活塞,活塞的气密性良好,当容器内气体的温度T1300K时,容器内外的压强均为p01.0×105Pa,活塞和底面相距L110cm,弹簧劲度系数k1000N/m;在活塞上放物体甲,活塞最终下降d2cm后保持静止,容器内气体的温度仍为T1300K.活塞质量及活塞与容器壁间的摩擦均不计,取g10m/s2

①求物体甲的质量m1

②在活塞上再放上物体乙,若把容器内气体加热到T2330K,系统平衡后,活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变,求物体乙的质量m2

 

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实验室中准备了下列器材:

待测干电池(电动势约1.5 V,内阻约1.0 Ω)

电流表G(满偏电流1.5 mA,内阻10 Ω)

电流表A(量程00.60 A,内阻约0.10 Ω)

滑动变阻器R1(020 Ω2 A)

滑动变阻器R2(0100 Ω1 A)

定值电阻R3990 Ω,开关S和导线若干

(1)某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是________(填代号)

(2)请在如图甲所示虚线框中画出该同学的实验电路图______

(3)如图乙为该同学根据实验数据作出的I1I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得,被测干电池的电动势E________ V,内阻r________ Ω.

 

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用双缝干涉测光的波长.实验装置如图1所示,已知单缝与双缝的距离L1=60 mm,双缝与屏的距离L2=700 mm,单缝宽d1=0.10 mm,双缝间距d2=0.25 mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心(如图2所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度.

1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图3所示,则对准第1条时读数x1=________mm,对准第4条时读数x2=________mm,相邻两条亮纹间的距离Δx=________mm

2)计算波长的公式λ=_________;求得的波长值是________nm

 

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