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如图(a)所示,两水平放置的平行金属板E、F相距很近,上面分别开有小孔O′、O,水平放置的平行金属导轨与E、F接触良好,且导轨在磁感强度为B1=10T的匀强磁场中,导轨间距L=0.50m,金属棒MN紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动.其速度图象如图(b)所示,若规定向右运动速度方向为正方向,从t=0时刻开始,由F板小孔O处连续不断以垂直于F板方向飘入质量为m=3.2×1021kg、电量q=1.6×1019C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在E板外侧有一矩形匀强磁场B2=10T,粒子经加速后从AB边中点与AB成30°夹角垂直进入磁场,AB相距d=10cm,AD边足够长,B1、B2方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计),求(计算结果保留2位有效数字)
(1)在0~4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能从磁场边界AD边飞出?
(2)粒子从磁场边界AD射出来的范围为多少?


 

 

文本框: 图a文本框: 图b
 


解:(1)要从AD边飞出,临界两条轨迹如图所示,相应的圆心分别为O1和O2,由几何关系可得,轨道半径分别为,于是粒子在磁场中做圆周运动,洛仑兹力提供向心力,在两板之间加速,MN切割磁感线,由以上各式,得,进而得V1的方向必须向右,由v-t图可得时间范围是0.056s~0.5s和1.5s~1.9s(2)由临界轨迹和几何关系易知,范围是,即0.16m.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

浅水处水波的速度跟水深度有关,其关系式为v=
gh
,式中h为深度,g为重力加速度,如图a所示是一个池塘的剖面图,AB两部分深度不同,图b是从上往下俯视,看到从P处向外传播水波波形(弧形实线代表波峰).若已知A处水深20cm,则B处的水深为
80
80
cm,B处的水波波长是A处水波波长的
2
2
倍.

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科目:高中物理 来源: 题型:

以下是几位同学对平抛运动的规律的探究,请据要求回答问题.
(1)甲同学设计了如图A所示的演示实验,来研究平抛运动.两球置于同一高度,用力快速击打右侧挡板后,他观察到的现象是
两球同时落地
两球同时落地
,这说明
平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动
平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动

(2)乙同学设计了如图B的演示实验,来研究平抛运动.轨道1安置在轨道2的正上方,两轨道的槽口均水平,且在同一竖直线上,滑道2与光滑水平板吻接.将两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止同时释放,他观察到的现象是
球1落到光滑水平板上并击中球2
球1落到光滑水平板上并击中球2
,这说明
平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动.
平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动.

(3)丙同学利用频闪照相的方法,获取了做平抛运动小球的部分照片,如图C所示.图中背景是边长为5cm的小方格,A、B、C是摄下的三个小球位置,闪光的时间间隔为0.1s.小球抛出的初速度为
1.5
1.5
m/s.小球经过C点的速度为
3
5
2
3
5
2
m/s.(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AB、光滑圆弧轨道 BC、粗糙水平直道CD组成(如图a所示:其中AB与BC相切于B点,C为圆轨道的最低点,且为BC圆弧与CD相切点).将小球置于轨道ABC上离地面高为 H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的 N 大小,N 随H的变化关系如图b折线 EFG所示(EF与FG两直线相连接于F点),FG反向延长交纵轴于一点的坐标是(0,5.8N),重力加速度g取 10m/s2,求:
(1)圆弧轨道的半径及轨道BC 所对圆心角(可用角度的三角函数值表示)
(2)小球与斜面AB间的动摩擦因数?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2008?崇文区一模)(1)用油膜法估测油酸分子直径的大小.
①现将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中,让油膜在水面上尽可能散开,待液面稳定后,在水面上形成油酸的
单分子层
单分子层
油膜;
②把带有方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓,形状如图1所示.已知坐标方格边长为L,按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个,则油酸的面积约是
nL2
nL2
cm2
③已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0,由以上数据估测出油酸分子的直径为
V0
nL2
V0
nL2
cm.
(2)一个定值电阻,其阻值约在40-50Ω之间,现需要测量其阻值.
给出的实验器材有:
电池组E   电动势9V,内阻约为0.5Ω
电压表V   量程0-10V,内阻20KΩ
电流表A1  量程0-50mA,内阻约为20Ω
电流表A2  量程0-300mA,内阻约为4Ω
滑动变阻器R1,阻值范围0-100Ω,额定电流1A
滑动变阻器R2,阻值范围0-1700Ω,额定电流0.3A
电键S、导线若干
如图2所示有两种电路可供选择.测量中为了减小测量误差,实验所用电流表应为
A2
A2
(填代号),滑动变阻器应为
R1
R1
(填代号).实验中应选用图2中
所示电路图.
(3)在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度为10m/s2,所用重物的质量为1.0kg,实验中得到的一条点迹清晰的纸带,如图3所示.若把第一个点记做O,另选连续的四个点A、B、C、D做为测量点,经测量知道A、B、C、D点到O点的距离分别为62.9cm、70.2cm、77.8cm、85.8cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为
7.8
7.8
J,动能的增加量为
7.6
7.6
J.(计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

冬、春季节降水量小,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高,水质受到影响。
    为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图(a)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水。安装前他用如图(b)游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图(c)所示。
    他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300μA、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干。图坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。
根据以上材料完成以下问题:
(1)测量玻璃管内径时,对应图(b)中的游标卡尺中的ABC三部分中的哪一部分与玻璃管内壁接触(填代号);
(2)玻璃管的内径d多少mm;
(3)求水的电阻率ρ多大;(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字)
(4)如图中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成能测出图数据的实物连接图;
(5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至哪端。

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