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18. 如图所示,在平面直角坐标xOy内,第I象限有沿一y方向的匀强电场,第IV...

18. 如图所示,在平面直角坐标xOy内,第I象限有沿一y方向的匀强电场,第IV象限有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、带电量为+q的粒子(重力不计)以初速度v0沿-x方向从坐标为(3l,l)的P点开始运动,接着进人磁场后由坐标原点O射出,射出时速度方向与y轴方向夹角为45°,求

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.粒子从O点射出时的速度v;

2. 电场强度E的大小;

3.粒子从P点运动到O点所用的时间。

 

 

1. 2. 3. 【解析】带电粒子在电场中做类似平抛运动,由Q点进入磁场,在磁场中做匀速圆周运动,最终由O点射出。(轨迹如图所示) ⑴根据对称性可知,粒子在Q点时的速度大小与粒子在O点的速度大小相等,均为υ,方向与-x轴方向成45°角,则有         (1分) 解得              (1分) ⑵在P到Q过程中,由动能定理得        (2分) 解得        (1分) ⑶设粒子在电场中运动的时间为t1,则         (1分) 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r,由几何关系得          (1分)    (1分) 粒子在磁场中的运动时间为             (1分) 由以上各式联立求得粒子在由P到O过程中的总时间为      (2分)
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考点分析:
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滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示,滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=O. 8 m髙的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进人竖直光滑圆弧轨道,然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D。圆弧轨道的半径为1 m ,B、C为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧对应圆心角说明: 6ec8aac122bd4f6e,斜面与圆弧相切于C点。已知滑板与斜面间的动摩擦因数为说明: 6ec8aac122bd4f6e,不计空气阻力,运动员(连同滑板)质量为50 kg,可视为质点。试求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1. 运动员(连同滑板)离开平台时的初速度v0

2.运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最底点对轨道的压力;

3.运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离。

 

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如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L = 1 m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接R=1.5Ω的电阻。质量为m=0.2 kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上,与导轨垂直并接触良好,距离导轨最上端d = 4 m,整个装置处于匀强磁场中。磁感应强度B的大小与时间t成正比,磁场的方向垂直导轨平面向上。金属棒ab在沿平行斜面方向的外力F作用下保持静止,当t = 2 s时外力F恰好为零(g =10 m/s2)。求t = 2 s时刻棒的热功率。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

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2011年3月11日,日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失。灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲所示,在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图象如图乙所示。已知物体与地面之问的动摩擦因数为说明: 6ec8aac122bd4f6e=0.5,g=10 m/s2。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.运动过程中物体的最大加速度为多少?

2.距出发点多远时物体的速度达到最大?

3.物体在水平面上运动的最大位移是多少?

 

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2011年8月10日,改装后的瓦良格号航空母舰进行出海航行试验,中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为L=300 m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5 m/s2,飞机速度要达到v=60 m/s才能安全起飞。

1.如果航空母舰静止,战斗机被弹射装置弹出后幵始加速,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大?

2.如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少是多大?

 

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在研究电磁感应现象的实验中,所需的实验器材如图所示。现已用导线连接了部分实验电路。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1. 请画实线作为导线从箭头1和2处连接其余部分电路;

2.实验时,将L1插入线圈L2中,合上开关瞬间,观察到检流计的指针发生偏转,这个现象揭示的规律是__________________________

3.某同学设想使线圈L1中电流逆时针(俯视)流动,线圈L2中电流顺时针(俯视)流动,可行的实验操作是

A.抽出线圈L1                  B.插人软铁棒

C.使变阻器滑片P左移  D.断开开关

 

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