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如图所示,圆心为坐标原点、半径为R的圆将xoy平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆...

如图所示,圆心为坐标原点、半径为R的圆将xoy平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ.区域Ⅰ内有方向垂直于xoy平面的匀强磁场B1.平行于x轴的荧光屏垂直于xoy平面,放置在坐标y=-2.2R的位置.一束质量为m电荷量为q动能为E的带正电粒子从坐标为(-R,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,当区域Ⅱ内无磁场时,粒子全部打在荧光屏上坐标为(0,-2.2R)的M点,且此时,若将荧光屏沿y轴负方向平移,粒子打在荧光屏上的位置不变.若在区域Ⅱ内加上方向垂直于xoy平面的匀强磁场B2,上述粒子仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,则粒子全部打在荧光屏上坐标为(0.4R,-2.2R)的N点.求
(1)打在M点和N点的粒子运动速度v1、v2的大小.
(2)在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小和方向.
(3)若将区域Ⅱ中的磁场撤去,换成平行于x轴的匀强电场,仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ的粒子恰好也打在荧光屏上的N点,则电场的场强为多大?

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带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力始终与速度相垂直,因此洛伦兹力不做功,所以动能不变.带电粒子在磁场中运动,由左手定则可判定洛伦兹力方向.从而可根据运动轨迹来确定洛伦兹力的方向,最终能得出磁感应强度大小与方向.当粒子垂直射入匀强电场时,粒子做类平抛运动,从而利用平抛运动规律来解题. 【解析】 (1)粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功,打在M点和N点的粒子动能均为E,速度v1、v2大小相等,设为v,由可得  (2)如图所示,区域Ⅱ中无磁场时,粒子在区域Ⅰ中运动四分之一圆周后,从C点沿y轴负方向打在M点,轨迹圆心是o1点,半径为r1=R 区域Ⅱ有磁场时,粒子轨迹圆心是O2点,半径为r2, 由几何关系得r22=(1.2R)2+(r2-0.4R)2 解得r2=2R 由得 故,方向垂直xoy平面向外. ,方向垂直xoy平面向里. (3)区域Ⅱ中换成匀强电场后,粒子从C点进入电场做类平抛运动,则有1.2R=vt, 解得场强 .
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考点分析:
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如图所示,物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小,B板长3m.开始时A、B均静止.现给A以2m/s的水平初速度从B的最左端开始运动,为了维持A的速度始终不变,在A获得初速度的同时给A施加一水平外力F作用.已知A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1.g取10m/s2
(1)通过计算,说明木板B将如何运动?物块A能不能滑离B?
(2)木板B滑行s=4m需要多少时间?
(3)外力需要做多少功?

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某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E的标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R的阻值,该小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?    .调整后R的测量值    其真实值(填“小于”、“大于”或“等于”).
(2)在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号).
②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式   
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(1)在“探究功与物体速度变化的关系”实验中,为了平衡小车运动中受到的阻力.应该采用下面所述的______方法(填“a”、“b”或“c”).
(a)逐步调节木板的倾斜程度,使静止的小车开始运动
(b)逐步调节木板的倾斜程度,使小车在木板上保持静止
(c)逐步调节木板的倾斜程度,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀
(2)在上述实验中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz.某同学打出的一段纸带如图所示,则小车匀速运动时的速度大小为______m/s.(计算结果保留3位有效数字)
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如图所示,绘出了一辆电动汽车沿平直公路由静止启动后,在某一行驶过程中牵引力F与车速的倒数manfen5.com 满分网的关系图象,若电动汽车的质量为1×103kg,额定功率为2×104W,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定,则以下说法正确的是( )
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A.AB段图象说明汽车做匀加速直线运动
B.BC段图象说明汽车做匀加速直线运动
C.v2的大小为15 m/s
D.汽车运动过程中的最大加速度为2 m/s2
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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