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如图,在的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,在x>a的区域有...

如图,在满分5 manfen5.com的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,在x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小也为B。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子沿x轴从原点O射入磁场。(粒子重力忽略不计)

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(1)若粒子以满分5 manfen5.com的速度射入磁场,求其轨迹与x轴交点的横坐标

(2)为使粒子返回原点O,粒子的入射速度应为多大?

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)带电粒子的运动半径: 解得: 带电粒子的运动轨迹如图甲所示,O1、O2分别为轨迹的圆心,由几何关系可得 ; 则 则轨迹与x轴交点横坐标为: (2)根据对称性可得圆心O2必须落在x轴上,轨迹如图乙所示,因为三个轨迹圆相外切所以有O1、O2、O3为等边三角形,即 轨迹半径 而 则 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】此题是带电粒子在匀强磁场中的运动问题;要知道粒子在磁场中运动的向心力由洛伦兹力来提供的,必须列出的式子是;解题时必须要画出粒子运动的比较规范的轨迹图,确定圆心和半径,借助几何关系进行解答。  
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考点分析:
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如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行.

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1求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向

2当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a

3导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q

 

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如图所示是显像管电子束运动的示意图,设加速电场两极间的电势差为U,匀强磁场区域的宽度为L,要使电子束从磁场中出来在图中所示1200范围内发生偏转(即上下各偏600),磁感应强度B的变化范围应如何?(电子电量e,质量m为已知.)

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如图甲所示为一台小型发电机的示意图,单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时,产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0Ω,外接灯泡的电阻为9.0Ω。求:

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(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式

(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量

(3)线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功

 

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如图所示,螺线管匝数n=3000匝,横截面积S=20cm2,螺线管的电阻r=1.5Ω,R1=3.5Ω,R2=25Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图所示规律变化,求R2的热功率

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0Ω)

B.电流表A1(量程0—3 mA,内阻Rg1=10Ω)

C.电流表A2(量程0—0.6 A,内阻Rg2=0.1Ω)

D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10 A)

E.滑动变阻器R2(0—200Ω,l A)

F.定值电阻R0(990Ω)

G.开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号)。

(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),但坐标纸不够大,他只画了一部分图线,则由图线可得被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω。

(3)若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小,则图线的纵坐标应该为(  

A.I1(R0+Rg1    B.I1•R0        C.I2(R0+Rg2    D.I1•Rg1

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