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如图所示,平面直角坐标系xOy中,第一象限内半径为R、圆心为O'的圆形区域刚好与...

如图所示,平面直角坐标系xOy中,第一象限内半径为R、圆心为O'的圆形区域刚好与x轴、y轴相切,S是其与x轴的切点,Q是其与y轴的切点,P是其边界上的一点,且PO'Q=,圆形区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场;第二象限有沿一y方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以速度v0P点垂直磁场方向沿PO'射入圆形区域,经Q点进入第二象限,到达x轴上M点时速度方向与-x方向的夹角为。不计粒子重力。

(1)求圆形区域内磁感应强度大小B1和电场强度大小E

(2)求粒子从PQM运动的总时间t

(3)若要让粒子从M点离开后能够沿再次进入圆形磁场,可以在x轴下方整个区域加垂直坐标平面的匀强磁场。求所加磁场磁感应强度B2的大小和方向。

 

(1);;(2);(3),方向:垂直纸面向里 【解析】 (1)由于粒子从P点垂直磁场沿P方向射入圆形磁场区域,所以离开圆形磁场区域时沿Q方向,即垂直于y轴。作P垂线交y轴于O1,即为粒子在匀强磁场B1中做匀速圆周运动的圆心,设其半径为r1,则 解得 设粒子在M点速度大小为vM,则 解得 (2)设粒子在B1中做匀速圆周运动的周期为T1,从P→Q圆弧对应的圆心角为θ,运动时间为t1,则 θ= (或) 从Q→M,粒子做类平抛运动,在y轴方向通过距离为R,设运动时间为t2,在M点沿y轴方向速度大小为vy,则 解得 ,,, (3)设O与M点间距离为xOM,则 连接与S点,延长交轴于点,设S点与点间距离为xSN,N点与M点间距离为xMN,则 分别作速度vM方向和N的垂线交于圆心O2,设粒子在匀强磁场B2中做匀速圆周运动的半径为r2,则 解得 ,,, 方向垂直纸面向里  
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如图所示,质量m0=lkg的滑块静止在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1.滑块左面正上方O点固定长L=2.5m的不可伸长的轻质细绳。拉直细绳与竖直成θ=,另一端系不同质量的小球。小球由静止释放,到达最低点时刚好与滑块左面正碰,碰撞时间极短,碰后滑块向右滑行。当系质量为m1=2kg的小球A时,滑块滑行x1=8m后停止;当系质量为m2的小球B时,滑块滑行x2=18m后停止,两次碰撞后小球AB向右摆起的高度相同。g10ms2.求:

(1)小球A与滑块碰撞前瞬间细绳拉力的大小;

(2)小球B的质量m2

 

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某同学从遥控无人机上拆下一块电池组,发现这块电池组由三节电池串联而成,标称电压是6V。他发现这种电池标称电压与普通干电池的标称电压不同,决定在实验室测量其电动势和内阻。实验室可用的器材有:电流表A0~100mA),电阻箱R1R2(最大阻值均为9999.9Ω),开关两只s1s2,导线若干。

按照以下步骤完成实验:

(1)首先,该同学用图甲所示电路测量电流表内阻,请用画线代替导线将图乙电路补充完整_________

(2)断开s1s2,将R1的阻值调到最大值,再闭合sl,调节R1的阻值,使电流表指针指示在满刻度处;然后闭合S2,调节R2的阻值,使电流表指针指示在满刻度的三分之二处,此时R2的读数为20.0Ω,则电流表内阻为________Ω

(3)接着,该同学将电池组、电流表、两个电阻箱、一只开关连接成如图丙所示的电路。将R2调到某一合适的阻值后保持不动,闭合开关,调节电阻箱R1,读出对应的电流值,多次调节R1,得到多组数据。该同学调节R2的合适阻值为________

A.10.0Ω   B.50.0Ω   C.300.0Ω

(4)最后,该同学以R1为横坐标,为纵坐标,建立坐标系,根据测得的数据得到如图丁所示图线,图线的斜率k0.16,纵轴截距b10.2,则该电池组的电动势为____V,内阻为________Ω

 

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如图甲所示,打点计时器固定在铁架台上,重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置测量本地重力加速度。

(1)下列操作中对减小实验误差有利的是________

A.精确测量出重物的质量

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.重物选用质量和密度较大的金属锤

D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物

(2)打点计时器接到打点周期为T的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点,ABCDEFG是连续且清晰的点,如图乙所示。

若测得AB占的长度为slBC的长度为s2,则本地重力加速度的计算式g=________

若测得BD的长度为s3EG的长度为s4,则本地重力加速度的计算式g=________

 

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如图所示,真空中MN点处固定有两等量异种点电荷,其连线的中点为O,实线是连线的中垂线,ABCD分别是连线及延长线和中垂线上的点,其中BD分别是MOON的中点,且AO=3BO,取无穷远处电势为零,则(  )

A.A点电势比B点电势低

B.B点和C点电场强度方向相同

C.BO两点电场强度大小之比为209

D.若把单位正电荷从O点移到D点,电场力做功为W,则D点电势为W

 

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如图所示,理想变压器上连接着4个灯泡,灯泡L1L2的额定电压为2U0,额定电流为2I0,灯泡L3L4的额定电压为U0,额定电流为I0,电压表为理想电压表。闭合开关K4个灯泡刚好正常发光,则(  )

A.ab两端的电压为3U0 B.变压器原、副线圈匝数之比为12

C.断开K,灯泡L1L2都变暗 D.断开K,电压表的示数不变

 

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