如图所示,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10
-3T,一带正电荷的粒子A以v=3.5×10
4m/s的速率从x轴上的P(0.50,0)处以与x轴正方向成某一角度的方向垂直射入磁场,从
y轴上的M(0,0.50)处射出磁场,且运动轨迹的半径是所有可能半径值中的最小值.设粒子A的质量为m、电荷量为q.不计粒子的重力.
(1)求粒子A的比荷
;(计算结果请保留两位有效数字,下同)
(2)如果粒子A运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其此后沿x轴负方向做匀速直线运动并离开第一象限,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出粒子射出磁场处的坐标值;
(3)如果要粒子A按题干要求从M处射出磁场,第一象限内的磁场可以局限在一个最小的矩形区域内,求出这个最小的矩形区域的面积.
考点分析:
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如图所示,粗糙水平面上的一质量m=2kg的木块受到F=14N的恒力作用,木块与B点左侧水平面间的动摩擦因数为μ
1,与B点右侧水平面间的动摩擦因数为μ
2,物体运动到B点撤去力F.以水平向右为速度的正方向,木块在A点时t=0,通过装置测量木块的瞬时速度,所得数据如下表所示.
经过的时间(s) | | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | … |
木块的瞬间速度(m/s) | | 10.0 | 20.0 | 22.0 | 12.0 | 2.0 | | | … |
取重力加速度g=10m/s
2,求:
(1)木块与水平面的动摩擦因数μ
1、μ
2;
(2)AB的距离.
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某同学利用如图甲所示的装置验证变力做功情况下的动能定理:在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门Ⅰ、Ⅱ,将一力传感器一端连在细线M上,另一端接在水平竖直挡光条,气垫导轨左端固定位移传感器(接收器).用变力转动转轮使滑块沿轨道运动,当滑块上挡光片经过光电门Ⅰ时,光线被遮挡,光电门Ⅰ会输出高电压给相连的计算机,在计算机上就显示如图乙中△t
1段所示图象,同时指令力传感器以及位移传感器工作,当挡光片讲过光电门Ⅱ时,计算机显示图象如图乙中△t
2段图象所示,同时计算机指令力传感器和位移传感器停止工作,这样计算机就得到这一过程滑块的F-S图象,如图炳所示.
(1)实验前,将滑块置于气垫导轨上,滑块、N不相连接,接通气源,轻推滑块,当图乙中的△t
1 △t
2(选填“>”、“<”或“=”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)若测得竖直挡光条宽度为d,滑块的质量为m,通过计算机又读出实验中图乙中的△t
1、△t
2,请写出实验中计算滑块动能的增量△E
k的表达式
.(用已知量和测量量表示)
(3)通过计算机所绘F-s图线可以算出滑块所受力在s=0.8m内这一过程中所做的功W,W=
J.
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某同学要测量电阻Rx(阻值约为80Ω)的阻值,备选器材如下:
A、电流表A(量程为50mA,内阻约为50Ω)
B、电压表V(量程为3V,内阻约为3KΩ)
C、滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流1A)
D、滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
E、低压直流电源E(电动势约4.5V,内阻忽略)
F、电键S,导线若干
(1)为提高实验结果的准确程度,滑动变阻器应选用______.(填器材代号)
(2)为达到尽可能减小实验误差的目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.
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如图甲所示,光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈abcd的质量为m、电阻为R、面积为S,ad边长度为L,其右侧是有左右边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,ab边长度与有界磁场区域宽度相等,在t=0时刻线圈以初速度v
进入磁场,在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为v
l,此时对线圈施加一沿运动方向的变力F,使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区,若上述过程中线圈的v-t图象如图乙所示,整个图象关于t=T轴对称.则下列各项正确的是( )
A.0-T时间内,线圈内产生的焦耳热是
B.从0-2T过程中,外力对线框做的功之和为W
1=0
C.T-2T过程中,外力F做的功为
D.2T时刻,线圈刚要离开磁场前,外力F的大小为
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真空中有一静电场,一质量为-q的粒子自原点O沿x轴正方向运动,粒子的电势能EP随x的变化关系图象如图所示.已知粒子到达2x
处时速度为零,若粒子仅受电场力作用,则( )
A.粒子在原点O一定有初速度
B.粒子运动的加速度先减小后增大
C.2x
处电势比原点低
D.粒子的电势能和动能之和为2E
PO
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