如圖甲所示,在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xoy坐標系,在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強電場,場強方向與x軸負方向的夾角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板C1C2,兩板間距為d1=0.6m,板間有豎直向上的勻強磁場,兩板右端在y軸上,板C1x軸重合,在其左端緊貼桌面有一小孔M,小孔M離坐標原點O的距離為l1=0.72m。在第Ⅳ象限垂直于x 軸放置一豎直平板C3,垂足為Q,QO相距d2=0.18m,板C3l2=0.6m。現(xiàn)將一帶負電的小球從桌面上的P點以初速度垂直于電場方向射出,剛好垂直于x軸穿過C1板上的M孔,進入磁場區(qū)域。已知小球可視為質(zhì)點,小球的比荷P點與小孔M在垂直于電場方向上的距離為,不考慮空氣阻力。求:

(1)勻強電場的場強大;

(2)要使帶電小球無碰撞地穿出磁場并打到平板C3上,求磁感應強度B的取值范圍;

(3)以小球從M點進入磁場開始計時,磁場的磁感應強度隨時間呈周期性變化,如圖乙所示,則小球能否打在平板C3上?若能,求出所打位置到Q點距離;若不能,求出其軌跡與平板C3間的最短距離。 (,計算結(jié)果保留兩位小數(shù))

練習冊系列答案
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某同學利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖(a)所示,測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖(b)所示。圖(a)所示讀數(shù)為_________mm,圖(b)所示讀數(shù)為_________mm,所測金屬板的厚度為_________mm。

 

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在托里拆利實驗中,由于操作不慎,漏進了一些空氣.當大氣壓強為75cm Hg時,管內(nèi)外汞面高度差為60cm,管內(nèi)被封閉的空氣柱長度是30cm,如圖所示.問:

(1)此時管內(nèi)空氣的壓強是多少?

(2)若將此裝置移到高山上,溫度不變,發(fā)現(xiàn)管內(nèi)外汞面高度差變?yōu)?4cm,山上的大氣壓強為多少(設管頂?shù)讲蹆?nèi)汞面的高度不變)?

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如圖所示,da、bc為相距為L的平行導軌(導軌電阻不計)。a、b間連接一個定值電阻,阻值為R。長直金屬桿可以按任意角θ架在平行導軌上,并以速度v勻速滑動(平移),v的方向與da平行,桿MN每米長的阻值也為R。整個空間充滿勻強磁場,磁感強度的大小為B,方向垂直紙面向里。求:

(1)定值電阻上消耗的電功率最大時,θ角的值;

(2)桿MN上消耗的電功率最大時,θ角的值。(要求寫出推導過程)

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如圖所示,水平地面上有一質(zhì)量不計的支架ABCD,BD面光滑,傾角為37°,支架可繞固定轉(zhuǎn)軸A無摩擦自由轉(zhuǎn)動,CA⊥AB,BC=CD=0.75m。在距離支架底端B為PB=3m處的P點有一靜止物塊,質(zhì)量為m=2kg,現(xiàn)對物塊施加一個與水平方向成θ=53°的恒力F,物塊向右開始做加速運動,當物塊到達支架底端B后恰好可以沿支架向上勻速運動,己知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.45,不計空氣阻力和轉(zhuǎn)折點B處能量損失。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8)求:

(1)恒力F的大。

(2)若到達B點時撤去恒力F,物塊沿支架向上運動過程中,支架是否會翻倒?若不翻倒請通過計算說明?若翻倒,則物塊經(jīng)過B點后再經(jīng)歷多久支架將翻倒?

(3)為保證物塊沖上支架而不翻倒,試求恒力F在物塊上的作用距離s的范圍?

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數(shù)字萬用表的電容測量擋是用容抗法的原理來測電容的。如圖是其測電容部分簡化的原理圖。表內(nèi)有產(chǎn)生400Hz正弦波信號的電路作為信號源E,信號由被測電容Cx、運算放大器IC、反饋電阻Rf組成的放大電路放大后輸出(U0)。放大電路的放大倍數(shù)由Rf和A、B兩點之間的阻抗Z之比決定,即U0Rf/Z(圖中的情形Z為電容的容抗XC)。從而由萬用表中的后繼相關電路測出U0便可測定電容。目前大多數(shù)普通數(shù)字萬用表沒有測量電感的擋位,但其實是可以利用其測電容的原理來測量電感的,只要將被測電感器接入測電容的A、B間,并選擇合適的測電容擋位即可。

假設某被測電感器L1直流電阻很小可忽略,接入測電容的引腳孔A、B后,萬用表顯示的讀數(shù)為4.15μF,則該電感器的電感量為________mH。

提示:電容和電感在交流電路中的容抗和感抗分別為:XC=1/(2πfC),XL=2πfLf為交流電的頻率)。

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光滑圓軌道和兩傾斜直軌道組成如圖所示裝置,其中直軌道bc粗糙,直軌道cd光滑,兩軌道相接處為一很小的圓弧。質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊(可視為質(zhì)點)在圓軌道上做圓周運動,到達軌道最高點a時的速度大小為v=-4m/s,當滑塊運動到圓軌道與直軌道bc的相切處6時,脫離圓軌道開始沿傾斜直軌道bc滑行,到達軌道cd上的.d點時速度為零。若滑塊變換軌道瞬間的能量損失可忽略不計,已知圓軌道的半徑為R=0.25m,直軌道bc的傾角=37o,其長度為L=26.25m,d點與水平地面間的高度差為h=0.2m,取重力加速度g=l0m/s2, sin37o =0.60求:

    (1)滑塊在圓軌道最高點a時對軌道的壓力大小;

    (2)滑塊與直軌道bc之間的動摩擦因數(shù);

    (3)滑塊在直軌道bc上能夠運動的時間。

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如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,處在A狀態(tài)時,溫度為tA=27℃,則在狀態(tài)B的溫度為     ℃.氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M,再等壓變化到狀態(tài)B的過程中對外所做的功為   J.(取1atm=1.0×105Pa)

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如圖,帶電粒子P所帶的電荷量是帶電粒子Q的3倍,它們以相等的速度v0從同一點出發(fā),沿著跟電場強度垂直的方向射入勻強電場,分別打在M、N點,若OM=MN,則P和Q的質(zhì)量之比為( 。

 

A.

3:4

B.

4:3

C.

3:2

D.

2:3

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