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如图所示,在坐标系xOy的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,第三象限存在垂...

如图所示,在坐标系xOy的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,第三象限存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场Ⅱ,第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,且第二象限和第四象限内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为+q的粒子,从y轴上的A点(0,-R)沿x轴负方向射入第三象限,随后从C点垂直于x轴进入第二象限,然后从y轴上D点沿与y轴成45°角的方向离开电场,在磁场Ⅰ中运动一段时间后,从x轴上F点进入第四象限,恰好又能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ,以后做周期性运动。不计粒子重力,求:

(1)电场强度E的大小;

(2)磁场Ⅰ的磁感应强度B1的大小;

(3)粒子的运动周期T

 

(1) (2)B1=B0 (3) 【解析】 结合运动学公式及电场、磁场方面的内容可以把答案求解出来 (1)根据题意可知,带电粒子在第三象限做半径为R的匀速圆周运动。 由 可得 在第二象限的电场中,粒子沿电场方向做匀加速直线运动,有 粒子的加速度大小 由于粒子从D点射出时与y轴的夹角为45°,所以有 综合以上解得 (2)粒子进入磁场Ⅰ时的速度大小为 OD间的距离大小为 根据运动轨迹可知,粒子在磁场Ⅰ中做半径为的匀速圆周运动,然后从F点射出时速度方向与x轴负方向的夹角大小也为45° 根据 联立以上可解得 B1=B0 (3)粒子在磁场Ⅱ中做周期的圆周运动,所以运动时间 在磁场Ⅰ做周期的圆周运动,所以运动时间 由于粒子从x轴上的F点进入第四象限,恰好乂能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ,因此可知粒子在两个电场中的运动时间相同,均为 故粒子运动的周期为
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考点分析:
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如图所示,半径为R1m圆光滑轨道ADB和半径为r0.5 m的光滑半圆轨道BCO均竖直放置,并在最低点B平滑相连。将一质量为m1kg的小球(可视为质点)从A点的正上方由静止释放,小球恰好能通过半圆轨道的最高点O,然后落到D点。已知重力加速度g10 m/s2,求:

(1)小球释放点离A点的高度h

(2)小球通过最低点B前后对轨道的压力大小之比;

(3)D点到水平直线OA的距离。

 

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某实验小组用如图1所示的电路测量电源的电动势和内阻,已知电流表A1A2是用相同的表头改装而成的,电流表A1的量程为1A,内阻为3.0Ω;电流表A2的量程为1.5 A,内阻未知。闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,得到多组电流表A1示数I、电压表示数U的数据,作出UI图象如图2所示。

(1)电流表A2的内阻为__________Ω

(2)根据UI图象可以求得电源电动势为__________V,内阻为__________Ω;(要求结果尽量准确,保留一位小数)

(3)关于本实验中误差的主要来源,下列说法正确的是__________。(填正确答案标号)

A.电流表分压会引起系统误差

B.电压表分流会引起系统误差

C.电流表、电压表读数会引起偶然误差

D.作图描点、连线会引起偶然误差

 

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某实验小组用如图1所示的实验装置研究匀变速直线运动,已知固定斜面的倾角为θ37°,把木块自斜面上某一位置由静止释放,测量释放点到斜面底端的距离x以及木块在斜面上运动的时间t,改变释放点位置,得到多组数据,作出图象如图2所示。已知sin37°=0.6cos37°=0.8g10 m/s2

(1)根据图象可知,木块在斜面上运动的加速度大小为__________m/s2

(2)木块与斜面之间的动摩擦因数为__________

(3)图象中,有一组数据偏离直线比较远,可能的原因是____________________。(回答出一条原因即可)

 

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如图所示,半径为R1m的光滑圆环竖直固定放置,AB为水平直径,CD为竖直直径。一质量为m1kg、中间带孔的小球穿过圆环,弹性橡皮绳一端固定在圆环最高点C,另一端固定在小球上,小球静止在E点,CE与竖直方向的夹角为37°,弹性橡皮绳原长为1.5 m,弹力满足胡克定律。现沿着圆环切线向右下方给小球一个初速度v05 ms。已知橡皮绳的弹性势能与橡皮绳的形变量x满足sin37°=0.6cos37°=0.8g10 ms2,则下列说法正确的是( 

A.橡皮绳的劲度系数为k160 N/m

B.小球运动到D点时机械能最大

C.小球运动到D点时,圆环对小球的弹力大小为70 N

D.小球能运动到C

 

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如图所示,一正方形金属线框abcd静止在光滑的水平桌面上,线框右侧两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向竖直向上。cd边与磁场边界平行,磁场虚线间距大于正方形金属线框边长。现给线框一水平向右的初速度,线框能通过磁场区域并继续向右运动,下列说法正确的是( 

A.线框进入磁场的过程中,cd边受到的安培力方向水平向左

B.线框通过磁场的整个过程中,cd边两端的电压始终不变

C.线框进入磁场和离开磁场的过程中,通过线框的电荷量相等

D.线框进入磁场和离开磁场的过程中,线框速度的变化量相等

 

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