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如图所示,在xOy平面内y轴左侧(含y轴)有一沿y轴负向的匀强电场,一质量为m,...

如图所示,在xOy平面内y轴左侧(含y轴)有一沿y轴负向的匀强电场,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度v0沿x轴正向进入电场,从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角θ=30°,Q点坐标为(0,-d),在y轴右侧某区域内(图中未画出)有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场,磁场磁感应强度大小,粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场.不计粒子重力,求:

(1)电场强度大小E

(2)粒子在有界磁场中做圆周运动的半径r和时间t

(3)如果有界匀强磁场区域为半圆形,求磁场区域的最小面积S

 

(1)(2)(3) 【解析】(1)设粒子从Q点离开电场时速度大小为v,由粒子在匀强电场中做类平抛运动得: 由动能定理得: 解得: (2)设粒子从N点进入、N点离开半圆形匀强磁场区域粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为r,圆心为O1,如图所示 由 解得: 由几何关系知,粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场,粒子在磁场中转过的圆心角为2400,所以粒子在磁场中的运动时间为: (3)若半圆形磁场区域的面积最小,则半圆形磁场区域的圆心为O2, 可得半径: 半圆形磁场区域的最小面积:  
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考点分析:
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一根阻值12Ω的金属导线绕成如图甲形状的闭合回路,大正方形边长0.4m,小正方形边长0.2m,共10匝.放在粗糙的水平桌面上,两正方形对角线间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,整个过程中线框始终未动.求闭合回路:

(1)产生的感应电动势;(2)电功率;(3)1s末受到的摩擦力.

 

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现利用如图所示的装置验证动量守恒定律.在图中,小车A的前端粘有橡皮泥,后连着纸带,启动打点计时器,给小车A一初速度,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续运动.实验测得小车A的质量m1=0.81kg,小车B的质量m2=0.84kg,打点计时器所用交流电的频率f=50.0 Hz.碰撞前后打出的纸带如图乙所示(单位cm).

(1)关于实验过程中的注意事项,下列说法正确的是________

A.长木板下应垫着薄木片以平衡摩擦力

B.小车A和小车B的车轮应该选用同种材料制成的

C.应选用质量差不多大的两个小车

D.应选用足够光滑的长木板

(2)碰前两小车的总动量为________kg·m/s,碰后两小车的总动量为________kg·m/s.(保留三位有效数字)

 

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如图甲所示,物块A. B的质量分别是mA = 4.0kgmB= 3.0kg.用轻弹簧栓接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触.另有一物块Ct=0时以一定速度向右运动,t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块Cv-t图象如图乙所示,下列说法正确的是(  

A.物块C的质量mc=2kg

B.墙壁对物块B的弹力在4s12sB不做功

C.​B离开墙后的过程中弹簧具有最大弹性势能EP=9J

D.墙壁对物块B的弹力在4s12s的时间内对B的冲量I0

 

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如图,一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环一个水平向右的初速度v0,在以后的运动中下列说法正确的是 (    )

A.圆环可能做匀减速运动

B.圆环可能做匀速直线运动

C.圆环克服摩擦力所做的功一定为

D.圆环克服摩擦力所做的功可能为

 

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如图甲,有一个原.副线圈匝数比为4:1的理想变压器,图中的电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦式交流电,其中为热敏电阻(其电阻值随温度的升高而减小),为定值电阻,下列说法正确的是(   )

A.t0.02s时电压表V2的示数为9V

B.副线圈两端电压的瞬时值表达式为V

C.变压器原.副线圈中的电流之比和输入.输出功率之比均为14

D.Rt处温度升高时,电流表的示数变大,电压表V2的示数不变

 

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