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平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴...

平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力,问:

1)粒子到达O点时速度的大小和方向;

2)电场强度和磁感应强度的大小之比。

 

(1) (2) 【解析】 (1)粒子在电场中由Q到O做类平抛运动,设O点速度v与+x方向夹角为α,Q点到x轴的距离为L,到y轴的距离为2L,粒子的加速度为a,运动时间为t,根据类平抛运动的规律,有: x方向: y方向: 粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为: 又: 解得: ,即,粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上。 粒子到达O点时的速度大小为 (2)设电场强度为E,粒子电荷量为q,质量为m,粒子在电场中受到的电场力为F,粒子在电场中运动的加速度: 设磁感应强度大小为B,粒子做匀速圆周运动的半径为R,洛伦兹力提供向心力,有: 根据几何关系可知: 整理可得: 点睛:本题难度不大,但需要设出的未知物理量较多,容易使学生感到混乱,要求学生认真规范作答,动手画图。  
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考点分析:
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如图所示,物块AB通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,AB以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2。空气阻力不计。求:

(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t

(2)A的最大速度v的大小;

(3)初始时B离地面的高度H

 

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某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。

①按图示电路进行连接后,发现三条导线中,混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a间电压,读数不为零,再测量间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是___________导线断开。

②排除故障后,该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1I2数据,作出图象如右图。由I1I2图象得到电池的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω。

 

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如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。

①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______________

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物

②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____________

A.OAADEG的长度           B.OCBCCD的长度

C.BDCFEG的长度           D.ACBDEG的长度

 

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我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为R,地球表面处重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响。则组合体运动的线速度大小为__________,向心加速度大小为___________

 

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如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆MN上的ab两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是

A. 绳的右端上移到,绳子拉力不变

B. 将杆N向右移一些,绳子拉力变大

C. 绳的两端高度差越小,绳子拉力越小

D. 若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移

 

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