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(11分)如图所示,在x轴下方的区域内存在+y方向的匀强电场,电场强度为E.在x...

(11分)如图所示,在x轴下方的区域内存在+y方向的匀强电场,电场强度为E.在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xoy平面向外,磁感应强度为B.﹣y轴上的A点与O点的距离为d,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力.

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(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r

(2)要使粒子进人磁场之后不再经过x轴,求电场强度的取值范围;

(3)改变电场强度,使得粒子经过x轴时与x轴成θ=30°的夹角,求此时粒子在磁场中的运动时间t及经过x轴的位置坐标值x0

 

(1)(2)E≥(3) ;x0=R 【解析】 试题分析:(1)粒子在电场中加速,由动能定理得:qEd=mv2 ① 粒子进入磁场后做圆周运动,有: ② 解得粒子在磁场中运动的半径: ③ (2)设场强为E0时,粒子离开磁场后恰好不再经过x轴,则离开场时的速度方向与x轴平行,运动情况如图(甲),易得: R=r ④ 由③、④式解得: ⑤ 因此,场强的范围: E≥ ⑥ (3)粒子运动情况如图(乙),由几何关系可得:α=120° ⑦ 粒子在磁场中的运动周期为: ⑧ 粒子在磁场中的运动时间为: ⑨ 联立②⑥⑦⑧可得: ⑩ 由图可得粒子经过x轴时的位置横坐标值为:x0=2Rcos30°=R 考点:带电粒子在电场及在磁场中的运动 【名师点睛】此题考查了带电粒子在电场中的加速及在磁场中的圆周运动问题;关键是根据粒子的运动情况画出运动的草图,借助于几何关系列的方程求解;解题时要注意挖掘题目的隐含条件,善于把物理语言转化为物理方程;此题有难度.  
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考点分析:
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在电流表扩大量程的实验中,要将量程为200 μA的电流表G改装成量程为0.2A的电流表,需先用如图1所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg

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(1)在测量Rg的实验中,滑动变阻器有如下的规格供选择:

A.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)

B.滑动变阻器(阻值范围0~1500Ω)

为了便于实验的调节操作,减小误差,滑动变阻器R应选用       .(填入选用器材的字母代号)

(2)当电阻箱的阻值为R1时,调节滑动变阻器滑动头P的位置,使电流表G满偏;保持滑动头P的位置不动,调整电阻箱接入电路的阻值,当电阻箱的阻值为R2时,电流表G恰好半偏.则电流表G的内电阻Rg=           

(3)若测得Rg=500Ω,为完成上述改装,需要用一个约为         Ω的电阻与电流表并联.

(4)用改装成的电流表,按图2所示的电路测量未知电阻Rx.若量未知电阻Rx时,电压表的示数为1.2V,而改装后的电流表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度)示数如图3所示,那么Rx的测量值为       Ω.

(5)如果测量与操作均正确,那么Rx的测量值将        (选填“大于”或“小于”)Rx的真实值.

 

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在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图甲所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后,发现电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则判断断路的导线为       ;若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线为       ;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则断路的导线为       

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如图所示,真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为-9Q和+Q的两个点电荷,两者相距为L,以+Q电荷为圆心,半径为L/2画圆,a、b、c、d是圆周上四点,其中a、b在MN直线上,c、d两点连线垂直于MN,一电荷量为+q的试探电荷在圆周上运动,则下列判断错误的是(     

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A.电荷+q在a处所受的电场力最大

B.电荷+q在a处的电势能最大

C.电荷+q在b处的电势能最大

D.电荷+q在c、d两处的电势能相等

 

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将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上(如图所示).O点为该正方形对角线的交点,直线段AB通过O点且垂直于该正方形,OA>OB,以下对A、B两点的电势和场强的判断正确的是(     )

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A.A点场强小于B点场强         B.A点场强大于B点场强

C.A点电势等于B点电势         D.A点电势高于B点电势

 

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如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向水平(垂直纸面向里),一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是(    

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A.若仅撤去电场,油滴P可能做匀加速直线运动

B.若仅撤去磁场,油滴P可能做匀加速直线运动

C.若给油滴P一初速度,油滴P不可能做匀速直线运动

D.若给油滴P一初速度,油滴P可能做匀速圆周运动

 

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