【題目】如圖所示,在水平面內(nèi)有一個正三角形邊界和一個邊長為l、每條邊均為擋板的正六邊形邊界ABCDEF,在其六個頂點各開有一小孔,且正三角形邊界與正六邊形邊界的幾何中心重合.兩邊界之間的區(qū)域Ⅰ和六邊形邊界以內(nèi)的區(qū)域Ⅱ均有垂直紙面向里的勻強磁場,三角形邊界以外為真空.區(qū)域Ⅰ磁感應強度大小為4B0,區(qū)域Ⅱ磁感應強度大小為B0.現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m、電量均為q的正電粒子(粒子直徑略小于小孔直徑)從A點以大小不同的速度v垂直于AB邊進入?yún)^(qū)域Ⅱ,若粒子與擋板撞擊則速度立刻減為0,不計粒子的重力與粒子間的相互作用力,則:
(1)求能從頂點C由區(qū)域Ⅱ射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子速度的大;
(2)求粒子最初從A點出發(fā)又回到A點經(jīng)歷的最短路程;
(3)為使所有粒子均不會從正三角形邊界中飛出,求正三角形邊界所圍的最小面積.
【答案】(1) (2)(3)
【解析】
(1)粒子能從C點由區(qū)域Ⅱ射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子圓心在B點,軌跡半徑R=l
又因為,所以;
(2)經(jīng)分析,除一開始從發(fā)射點A運動到點D、并在點D由區(qū)域Ⅱ射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子,其余粒子運動一段時間后均會與擋板相撞,速度減為0.
不與擋板相撞的粒子在區(qū)域Ⅱ運動軌跡的半徑R1=2l,圓心角
在區(qū)域Ⅰ磁感應強度變?yōu)?/span>4B0,運動軌跡的半徑,圓心角
可畫出物理在兩個磁場區(qū)域內(nèi)的運動軌跡如圖所示.
從A出發(fā)回到A的最短 ;
(3)如下圖所示,畫一個正三角形邊界,使該三角形三條邊均與區(qū)域Ⅰ中的三個半圓形軌跡相切.
由圖可知,三角形
邊長
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【題目】有一根粗細均勻的空心導體棒如圖a所示,截面為同心圓環(huán)(如圖b),其電阻約為100Ω,這種材料的電阻率為ρ。某同學用以下器材測量該導體棒的內(nèi)徑:
A.20分度的游標卡尺
B.螺旋測微器
C.電流表A1(量程50mA,內(nèi)阻R1=100Ω)
D.電流表A2(量程l00mA,內(nèi)阻R2約40Ω)
E.滑動變阻器R(0~10Ω)
F.直流電源E
G.導電材料樣品Rx
H.開關一只,導線若干
(1)用游標卡尺測量導體棒長度如圖甲,示數(shù)L= mm;用螺旋測微器測量其外徑如圖乙,示數(shù)D= mm。
(2)圖丙是實驗原理圖,請在丁圖中完成線路連接。
(3)閉合開關S,調(diào)整滑動變阻器,記錄電流表A1的讀數(shù)I1和電流表A2的讀數(shù)I2,則導體管的內(nèi)徑d= (用已知量和測量量的符號來表示)
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【題目】如圖所示,小車內(nèi)用一輕繩和輕彈簧栓接一小球,當小車和小球相對靜止一起在水平面上運動時,輕彈簧沿豎直方向,細繩與豎直方的夾角為角,忽略空氣阻力,則下列說法中正確的是
A. 小車的加速度一定水平向右
B. 細繩對小球的拉力一定為
C. 細繩不一定對小球有拉力作用,輕彈簧對小球不一定有彈力
D. 細繩不一定對小球有拉力作用,輕彈簧對小球一定有彈力
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【題目】如圖所示,三角形邊界ABC的AB邊豎直,三條邊內(nèi)有磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場.已知AB邊的右側(cè)空間有沿水平方向的勻強電場,其余空間均為真空.若一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計重力)以速度從AB邊上某一點N(不包括B點)水平向左射入磁場區(qū)域,最終從BC邊上某點M射出且不再返回,則下列說法中正確的是
A. AB邊右側(cè)電場的方向水平向右
B. 粒子在磁場中走過的最遠路程為
C.
D.
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【題目】如圖甲、乙為某小組進行“探究兩個共點力的合成”實驗的裝置圖.
(1)本實驗采用的科學方法是_______.
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.微小量放大法
(2)本實驗操作中應滿足的要求是_______.(填入相應的字母)
A.兩根細繩必須等長
B.兩根細繩的方向必須垂直
C.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上
D.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
(3)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N,甲圖中C的示數(shù)為_______N.
(4)圖丙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.在F與F’兩力中,方向一定沿AO方向的是________.
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【題目】如圖所示,細線的一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端,細線與斜面平行.在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中,小球始終靜止在斜面上,小球受到細線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為(重力加速度為g)( )
A. T=m(gsinθ+acosθ),FN=m(gcosθ-asinθ)
B. T=m(gcosθ+asinθ),FN=m(gsinθ-acosθ)
C. T=m(acosθ-gsinθ),FN=m(gcosθ+asinθ)
D. T=m(asinθ-gcosθ),FN=m(gsinθ+acosθ)
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【題目】如圖所示,兩光滑斜面在B處連接,小球從A處由靜止釋放,經(jīng)過B、C兩點時速度大小分別為3m/s和4m/s,AB=BC設小球經(jīng)過B點前后速度大小不變,則下列說法中正確的是( )
A.小球在AB,BC段的加速度大小之比為4:3
B.小球由A運動到C的過程中平均速率為2.0m/s
C.小球在AB,BC段的運動時間之比為7:4
D.小球由B運動到C的過程中平均速度大小為3.5m/s
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【題目】如圖為做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過打點計時器打出的紙帶,選出的部分計數(shù)點分別記為O、A、B、C、D、E、F,每相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來,打點計時器使用的是50Hz的低壓交流電。則:(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))
(1)從打O點到打F點所經(jīng)歷時間為______s
(2)計數(shù)點“A”處的速度為______
(3)小車的加速度大小為______
(4)緊接F后面的兩計數(shù)點間距為______cm
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【題目】如圖所示,一交流發(fā)電機的矩形線圈匝數(shù)為n=10,其電阻r=2Ω,面積S=0.2m2,在磁感應強度B=的勻強磁場中,若線圈從中性面位置開始繞垂直于磁場方向的對稱軸OO′以ω=10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,向R=18Ω的電阻供電。則以下說法中正確的是( )
A. 該線圈產(chǎn)生的是余弦式交變電流
B. 線圈在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的最大感應電動勢為40V
C. 線圈開始轉(zhuǎn)動時流過電阻R的瞬時電流大小為
D. 電阻R上消耗的電功率為9W
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