【題目】在xOy坐標(biāo)中,有隨時間周期性變化的電場和磁場(磁場持續(xù)t1后消失;緊接著電場出現(xiàn),持續(xù)t2時間后消失,接著磁場......如此反復(fù)),如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,電場強(qiáng)度方向沿y軸向下,有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的帶電粒子,在t=0時刻,以初速v0從0點沿x軸正方向出發(fā),在t1時刻第一次到達(dá)y軸上的M (0,L)點,t1+t2時刻第一次回到x軸上的 N(-2L,0)點,不計粒子重力,t1、t2均未知。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E的大;
(2)粒子從0點出發(fā)到第二次回到x軸所用的時間;
(3)粒子第n次回到x軸的坐標(biāo)。
【答案】(1) E=(2) t總=(3) (-2L+L,0)
【解析】
(1)粒子從O到M做圓周運動,半徑:
R0=
qBv0=
B=
M到N粒子在電場中運動:
2L=v0t2
L=
a=
(2)粒子從N做圓周運動,在N點vNy=at2,vNy=v0,速度方向與—x軸夾角為45°,vN=,所以做圓周運動的半徑為:
R1=
而粒子在磁場中運動周期:T=與粒子速度無關(guān),故經(jīng)過時間t1粒子做半圓到P點,接下來只在電場力的作用下運動,P點速度方向與N點相反,所以從P到Q是M到N 的逆運動,有,得Q點剛好在x軸上(L,0)則從O點出發(fā)到第二次回到軸所需時間:
t總= 2(t1+t2)
又
t1=
t2=
得:
t總=
(3)如圖所示,粒子接下來做有規(guī)律的運動,到達(dá)x軸的橫坐標(biāo)依次為:
第一次:-2L
第二次:-2L+3L
第三次:-2L+3L-2L
…………
若n取偶數(shù)2,4,6......有:
,
坐標(biāo)為(,0
若n取奇數(shù)1,3,5........有:
-2L+(-2L+3L)=-2L+L,
坐標(biāo)為(-2L+L,0)
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上放置一個質(zhì)量M=2kg的長木板A,可視為質(zhì)點的物塊B放在木板A的最左端,其質(zhì)量m=1kg.已知A、B間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2.開始時A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài).某時刻B突然獲得水平向右的初速度v0=6m/s,g取10m/s2.
(1)計算物塊B獲得速度v0后,開始向右運動時加速度的大;
(2)若物塊B恰好不從A的右端滑出,計算木板A的長度L;
(3)在(2)情形下,當(dāng)物塊B運動到木板A的右端時,立即在A上施加一個水平向右的拉力F=12N(圖中未畫出),計算物塊B離開木板A時的速度.
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【題目】如圖一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當(dāng)整個裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場中時,小物塊恰好靜止。重力加速度用g表示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)電場強(qiáng)度的大小E;
(2)將電場強(qiáng)度減小為原來的時,物塊加速度的大小a;
(3)電場強(qiáng)度變化后物塊下滑距離L時的動能Ek。
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【題目】影響物質(zhì)材料的電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減小。某課題研究組需要研究某種材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗,測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律。
(1)他們應(yīng)選用進(jìn)行實驗的電路圖是圖中的_______
A.
B.
C.
D.
(2)請你按照正確的電路圖用筆畫線,代替導(dǎo)線,補(bǔ)成完成圖所示的實物圖____。
(3)實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?
答:_______________。
(4)將元件Z接入如圖所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值R1=2時,電流表的示數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值R2=3.6時,電流表的示數(shù)為0.80A。結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動勢為______V,內(nèi)陰為_____(不計電流表的內(nèi)阻,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中,可以描繪出小球平拋運動的軌跡,實驗簡要步驟如下:
A.讓小球多次從斜槽的______由______ 釋放,在一張印有小方格的紙記下小球經(jīng)過的一系列位置,如圖中a、b、c、d所示;
B.按圖安裝好器材,注意調(diào)節(jié)斜槽的末端必須使之______,記下平拋初位置O點和過O點的豎直線;
C.取下白紙,以O為原點,以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡;
(1)完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上;
(2)上述實驗步驟的合理順序是______;
(3)已知圖中小方格的邊長L,則小球經(jīng)過圖中a、b、c、 d四個點的時間間隔T=_____,小球平拋的初速度為v0=_____(用L、g表示);
(4)b點的豎直向下的分速度vbY =______,b點的合速度vb =______。(計算結(jié)果用L、g表示)
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【題目】如圖所示,a、b兩點位于以負(fù)點電荷–Q(Q>0)為球心的球面上,c點在球面外,則
A. a點場強(qiáng)的大小比b點大
B. b點場強(qiáng)的大小比c點小
C. a點電勢比b點高
D. b點電勢比c點低
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【題目】物體沿直線運動,下列說法中正確的是( 。
A. 若物體某1秒內(nèi)的平均速度是5m/s,則物體在這1s內(nèi)的位移一定是5m
B. 若物體在第1s末的速度是5m/s,則物體在第1s內(nèi)的位移一定是5m
C. 若物體在10s內(nèi)的平均速度是5m/s,則物體在其中1s內(nèi)的位移一定是5m
D. 物體通過某位移的平均速度是5m/s,則物體在通過這段位移一半時的速度一定是2.5m/s
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【題目】在如圖所示的電路中,由于某一電阻發(fā)生短路或斷路,使A燈變暗,B燈變亮,則故障可能是
A. R1短路 B. R2斷路
C. R3斷路 D. R4短路
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【題目】(1)利用如圖所示裝置進(jìn)行“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗時,除了圖中所示示器材外,還需選用______
A.秒表 B.學(xué)生電源 C.天平 D.刻度尺
(2)實驗過程中,下列說法正確的是_____
A.實驗前必須先平衡摩擦力
B.小車質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于所掛重物質(zhì)量
C.先接通電源再釋放小車
D.小車應(yīng)從靠近打點計時器的位置開始釋放
(3)圖是某次實驗得到的一條紙帶,從看得清楚的第一打點開始取作計數(shù)點0,之后每隔4個打點取一個計數(shù)點,計數(shù)點2對應(yīng)的刻度尺讀數(shù)為______cm,請計算計數(shù)點1時小車運動的速度大小______m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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