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“太空粒子探测器”是由加速装置、偏转装置和收集装置三部分组成的,其原理可简化如下...

“太空粒子探测器”是由加速装置、偏转装置和收集装置三部分组成的,其原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心圆,圆心为O,外圆的半径,电势,内圆的半径,电势,内圆内有磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场,收集薄板MN与内圆的一条直径重合,收集薄板两端M、N与内圆间各存在狭缝.假设太空中漂浮着质量、电荷量的带正电粒子,它们能均匀地吸附到外圆面上,并被加速电场从静止开始加速,进入磁场后,发生偏转,最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板两侧均能吸收粒子),不考虑粒子相互间的碰撞和作用.

(1)求粒子刚到达内圆时速度的大小;

(2)以收集薄板MN所在的直线为轴建立如图的平面直角坐标系.分析外圆哪些位置  的粒子将在电场和磁场中做周期性运动.指出该位置并求出这些粒子运动一个周期内在磁场中所用时间.

 

(1) (2) (0, 2m),(2m, 0),(0, -2m),(-2m, 0) 【解析】 (1)带电粒子在电场中被加速时,由动能定理可知 解得: (2)粒子进入磁场后,在洛伦兹力的作用下发生偏转,有 解得r=1.0m 因为r=R2,所以由几何关系可知,从收集板左端贴着收集板上表面进入磁场的粒子在磁场中运动圆周后,射出磁场,进入电场,在电场中先减速后反向加速,并返回磁场,如此反复的周期运动.其运动轨迹如图所示.则在磁场中运动的时间为T. 解得 粒子进入电场的四个位置坐标分别为(0, 2m),(2m, 0),(0, -2m),(-2m, 0)  
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考点分析:
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两间距为L=1m的平行直导轨与水平面间的夹角为=37° ,导轨处在垂直导轨平面向下、 磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中.金属棒P垂直地放在导轨上,且通过质量不计的绝缘细绳跨过如图所示的定滑轮悬吊一重物(重物的质量m0未知),将重物由静止释放,经过一 段时间,将另一根完全相同的金属棒Q垂直放在导轨上,重物立即向下做匀速直线运动,金 属棒Q恰好处于静止状态.己知两金属棒的质量均为m=lkg、电阻均为R=lΩ,假设重物始终没有落在水平面上,且金属棒与导轨接触良好,一切摩擦均可忽略,重力加速度g=l0m/s2sin 37°=0.6cos37°=0.8.求:

1)金属棒Q放上后,金属棒户的速度v的大小;

2)金属棒Q放上导轨之前,重物下降的加速度a的大小(结果保留两位有效数字);

3)若平行直导轨足够长,金属棒Q放上后,重物每下降h=lm时,Q棒产生的焦耳热.

 

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如图所示,长为L=8m,质量M=6kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,质量为m=2㎏的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.3,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加F=10N,方向水平向右的恒定拉力,求:(g=10m/s²)

 

(1)小物块的加速度;

(2)物块从木板左端运动到右端经历的时间。

 

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某同学要测量由三节相同的干电池串联组成的电池组的电动势E和内电阻r,实验室提供的器材除了开关、导线外,还有:

A.待测电池组

B.电流表A(量程0500mA,内阻等于

C.电压表V1(量程03V,内阻等于3kΩ

D.电压表V2(量程015V,内阻等于15kΩ

E.定值电阻R1=9kΩ

F.定值电阻R2=2kΩ

G.滑动变阻器RL1050Ω

H.滑动变阻器RL201kΩ

要求测量结果尽量准确、能测量多组数椐且滑动变阻器调节方便.该同学设计的测量电路如图甲所示.

电路中的电压表V应选择_____;定值电阻R应选择_____;滑动变阻器RL应选择_____;(填各元件前的字母代码)

该同学在实验中测出多组电流表A和电压表V的示数,根据记录数据作出的U﹣I图象如图乙所示,根据图象可求得:待测电池组的电动势E=_____V;内阻r=_____Ω.(结果保留两位有效数字)

 

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某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

实验时为了保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,实验时除了要满足沙和沙桶的总质量m远远小于滑块的质量M之外,还需要做的是_____________

②在①的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为_____________________(用题中的字母表示).

③由于实验原理上的原因,上述数学表达式只能是近似成立,那么,此试验中真正成立的等式为________________________(仍用上述题中的字母表示).

 

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abc是某弹性绳上的三个质点,沿绳建立x坐标轴。一简谐横波正在沿x轴的正方向传播,振源的周期T=0.4st=0.2s时的波形如图所示,则(    )   

A.波速为

B.质点开始振动时,速度方向沿正方向

C.时,质点处于波峰

D.00.5s内,质点c通过的路程为0.9m

 

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