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如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在匀强磁场,...

如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向如图所示;现有一个带电粒子在该平面内从x轴上的P点,以垂直于x轴初速度v0进入匀强电场,恰好经过y轴上的Q点且与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d,(不计粒子的重力)

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求:

(1)Q点的坐标;

(2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间.

 

(1)(0,2d) (2)   【解析】 试题分析:(1)带电粒子垂直进入匀强电场中做类平抛运动,竖直方向做匀速直线运动,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,运用平均速度分别表示水平位移和竖直位移.将粒子在Q点的速度进行分解,得到两个分速度的关系,即可求出带电粒子的坐标. (2)画出带电粒子在磁场中运动的轨迹.由几何关系求出粒子圆周运动的半径,可求出圆周运动的周期,根据轨迹所对的圆心角求出粒子在磁场中运动的时间.粒子在电场中竖直方向做匀速直线运动,由Q的纵坐标和初速度可求出时间.即能求得总时间. 【解析】 (1)设Q点的纵坐标为h,到达Q点的水平分速度为vx,则由类平抛运动的规律可知 h=v0t d=vxt tan45°= 得h=2d,故Q点的坐标为(0,2d) (2)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,设粒子在磁场中运动的半径为R,周期为T.则由几何关系可知:R=•2d=2d, 带电粒子进入磁场时的速度大小为 v=v0 则粒子在磁场中运动的周期为 T==d 设粒子在电场中的运动时间为t1 t1= 设粒子在磁场中的运动时间为t2 t2===d 则总时间为 t=t1+t2= 答: (1)Q点的坐标为(0,2d); (2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为.   【点评】对于类平抛运动,采用运动的分解法研究,要抓住两个分运动的等时性.对于粒子在磁场中的圆周运动,画轨迹是关键.  
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考点分析:
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如图所示,在E=1×103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10﹣4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m处,取g=10m/s2

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求:

(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动?

(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

 

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如图所示,电阻R1=2Ω,小灯泡L上标有“3V,1.5W“,电源内阻r=1Ω,滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知),当触头P滑动到最上端a时,安培表的读数为1A,小灯泡L恰好正常发光,

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求:

(1)滑动变阻器的最大阻值R0

(2)当触头P滑动到最下端b时,求电源的总功率及输出功率.

 

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在如图甲所示的电路中,四节干电池串连,小灯泡A、B的规格为“3.8V,0.3A”.合上开关 S 后,无论怎样移动滑动片,A、B灯都不亮.

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(1)用多用电表的直流电压挡检查故障:

①选择开关置于下列量程的      挡较为合适(用字母序号表示);

A.2.5V     B.10V     C.50V     D.250V

②测得c、d 间电压约为5.8V,e、f 间电压为0,则故障是下列哪一项?     

A.A灯丝断开                    B.B灯丝断开

C.d、e间连线断开               D.B灯被短路

(2)接着训练用欧姆表的“×l”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”,

①测试前,一定要将电路中的开关 S     

②测c、d 间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,读数为      Ω,此时测量的是      间电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为      Ω,它不等于测量值,原因是:

 

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在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:

(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到      点来验证机械能守恒定律;

(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量△Ep=      J,动能增加量△Ek=      J (结果取三位有效数字);

(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以满分5 manfen5.com为纵轴,以h为横轴画出的图象是图2中的     

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地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴能沿一条与竖直方向成α角的直线MN运动(MN在垂直于磁场方向的平面内),如图所示,则以下判断中正确的是(  )

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A.如果油滴带正电,它是从M点运动到N点

B.如果油滴带正电,它是从N点运动到M点

C.如果电场方向水平向左,油滴是从M点运动到N点

D.如果电场方向水平向右,油滴是从M点运动到N点

 

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