题目列表(包括答案和解析)
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如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点, AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力。
求:(1)若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?
(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?
(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用的时间。
如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B.折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力.
(1)若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?方向如何?
(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?
(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值.
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如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B.折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力.
1.若在P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为
射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则匀强电场的场强为多大?
2.撤去(1)中的匀强电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度
应满足什么条件?
3.求第(2)问中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值.
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
A
B
A
C
D
AD
AC
BCD
AC
二、简答题
10.⑴②或猜想与假设(2分)
⑵C(2分)
⑶①方案二(2分)
②列表记录弹簧秤的读数、摩擦力的大小,接触面积的大小。(1分)
③根据数据分析摩擦力的大小与接触面积的关系,作出判断;或分析弹簧秤的读数与接触面积的关系。(答出摩擦力的大小与接触面积无关或弹簧秤的读数与接触面积无关的不给分)(1分)
11.(10分)(1)V2(2分)
(2)如图 (3分)
(3)电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2 (2分)
(4)
(3分)
四、计算题
13.(12分)
⑴物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma
代入数据得:a=6m/s2(2分)
设经过t时间相撞,由运动学公式:.files/image041.gif)
代入数据得:t=1s(2分)
⑵平抛物体B的水平位移:
=2.4m(2分)
平抛速度:
=2.4m/s(2分)
⑶物体A、B间的高度差:
=6.8m(4分)
14.(10分)
⑴匀速时,拉力与安培力平衡,F=BIL
得:
(2分)
⑵金属棒a切割磁感线,产生的电动势E=BLv
回路电流.files/image051.gif)
联立得:
(4分)
⑶平衡时,棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,
得:θ=60°
(4分)
15.(12分)
(1)小球B运动到P点正下方过程中的位移为
(m)(2分)
得:WF=FxA=22J(2分)
(2)由动能定理得
代入数据得:v=4m/s(4分)
⑶当绳与圆环相切时两球的速度相等。
=0.225m(4分)
16.(13分)
⑴由电场力与洛伦兹力平衡得:qE=qv0B
得:E=v0B(3分)
⑵根据运动的对称性,微粒能从P点到达Q点,应满足
(2分)
其中x为每次偏转圆弧对应的弦长,偏转圆弧对应的圆心角为
或
。
设圆弧的半径为R,则有2R2=x2,可得:
(1分)
又
由①②③式得:
,n=1、2、3、……(3分)
⑶当n取奇数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为
,
,其中n=1、3、5、……(2分)
当n取偶数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为
.files/image082.gif)
,其中n=2、4、6、……(2分)
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