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如图所示,在xOy平面的第Ⅱ象限的某一区域有垂直于纸面向外的匀强磁场B1,磁场区...

如图所示,在xOy平面的第象限的某一区域有垂直于纸面向外的匀强磁场B1,磁场区域的边界为半圆形。有一质量m =1012kg带正电q =107Ca粒子从O点以速度v0 =105m/s,沿与y轴正方向成θ=30°射入第象限,经磁场偏转后,从y轴上的P点垂直于y轴射出磁场,进入第象限,P点纵坐标为yP =3m y轴右侧和垂直于x轴的虚线左侧间有平行于y轴指向y轴负方向的匀强电场,a粒子将从虚线与x轴交点Q进入第象限,Q点横坐标 m,虚线右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B2,其磁感应强度大小B2=B1 。不计粒子的重力,求:

1)匀强电场的电场强度E的大小(保留三位有效数字);

2半圆形磁场磁感应强度B1的大小和半圆形磁场区域B1的最小面积S

3)若在a粒子刚进入磁场B1的同时,有另一带电量为-qb粒子,从y轴上的M点(图中未画)以速度v0垂直于y轴射入电场,a、b粒子将在B2区域迎面相遇于N点,求N点的坐标.(不计a、b粒子间的相互作用力)

 

(1) ;(2) 【解析】(1)a粒子在电场中作类平抛运动,运动时间为t ① ② ③ 由①②③解得: ; (2)a粒子在磁场B1中作匀速圆周运动,轨迹如图所示,半径为R1, 由图可知, ④ 代入数据解得: , ⑤ 由④⑤解得: , 设a粒子在A点进入磁场B1,AP的中点为最小半圆磁场区域的圆心,半径为r, ⑥ 半圆形磁场区域B1的最小面积: m2; (3)设a粒子在A点进入磁场B2时的速度v与x轴的夹角为α,轨道半径为R2,则: ⑦ , ⑧ m ⑨ 设a粒子在磁场B2中的射出点为c,由题意分析知b粒子与a粒子在B2区域迎面相遇,其轨迹与a粒子轨迹恰好对称,所以b粒子在磁场B2中的入射点为c,半径: , 由粒子在磁场中运动的周期: (10) 粒子a在B1和B2中做圆周运动的周期T1、T2与b粒子在B2中作圆周运动的周期T3的关系是: ,a粒子在B1中运动时间为: , 所以,当a粒子到Q点时,b粒子在磁场中已运动了,接下来在各自运动三分之一周期即相遇,即a、b粒子相遇点N是轨迹与x轴的交点. (11) 解得: . 相遇点N的坐标为: 。  
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如图所示,光滑水平面上质量为m1=2kg的物块以v0=2m/s的初速冲向质量为m2=6kg静止的光滑圆弧面斜劈体。求:

(1).物块m1滑到最高点位置时,二者的速度;

(2).物块m1从圆弧面滑下后,二者速度

(3).若m1= m2物块m1从圆弧面滑下后,二者速度

 

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某同学设计如图a所示的电路图来进行有关电学实验,其中ab为粗细均匀的金属丝,R0为保护电阻。

(1)按电路图在图b中完成实物连线;

(2)用螺旋测微器测得金属丝直径如图c所示,其读数为              

(3)电路连接正确后,闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I。将记录的数据描点在如图d的坐标纸上。

①在图d上作出关系图线。

        

②由图线求得电流表的内阻rA=      Ω和金属丝的电阻率ρ与其横截面积S的比值       Ω·m-1。(计算结果保留两位有效数字)

        

 

 

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科学探究活动通常包括以下要素:提出问题,猜想与假设,设计实验与制订计划,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作。某班物理课外学习小组在进行《探究——摩擦力的大小与什么有关》的课题研究时,同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”。

这属于科学探究活动的____________________要素。

他们用下图所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系,

已测得木块A的质量为100g,测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F,得到一组F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据(如下表)。

根据表中的数据在上图所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力Ff与压力FN的关系图像_____________。 ( g10N/kg

根据你作出的图像所得出的结论判断:当放在木块A上的砝码重力G3.00N,木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时,木块A所受滑动摩擦力应为__________N

 

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如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制Ⅰ为细导线.两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面.运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2不计空气阻力,则 

A.v1 <v2      B.v1=v2        C.Q1>Q2     D.Q1< Q2

 

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已知无限长通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小为,式中常量k>0,I为电流强度,r为该点到直导线的距离。如图所示,将通以恒定电流的长直导线固定在光滑绝缘水平面上,某一时刻,金属环在该平面上以速度v0沿图示方向运动(     )

A. 此时,金属环中感应电流沿顺时针方向

B. 此后,金属环可能沿图示v0方向做直线运动,直到速度减为零

C. 此后,金属环可能一直做曲线运动

D. 此后,金属环先做曲线运动,再做匀速直线运动

 

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