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如图所示,真空中的矩形abcd区域内存在竖直向下的匀强电场,半径为R的圆形区域内...

如图所示,真空中的矩形abcd区域内存在竖直向下的匀强电场,半径为R的圆形区域内同时存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆形边界分别相切于ad、bc边的中点e、f。一带电粒子以初速度v0沿着ef方向射入该区域后能做直线运动;当撤去磁场并保留电场,粒子以相同的初速度沿着ef方向射入恰能从c点飞离该区域。已知满分5 manfen5.com,忽略粒子的重力。求:

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(1)带电粒子的比荷;

(2)若撤去电场保留磁场,粒子离开矩形区域时的位置。

 

(1); (2)   【解析】 试题分析:(1)设匀强电场强度为E,当电场和磁场同时存在时,粒子沿方向做直线运动,有:,当撤去磁场,保留电场时,带电粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由题,粒子恰能从c点飞出,则: 水平方向有: 竖直方向有:,,联解得:。 (2)若撤去电场保留磁场,粒子将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,轨迹如图所示: 设粒子离开矩形区域时的位置g离b的距离为x,则由牛顿第二定律: 得, 由图中几何关系得:粒子的轨迹半径为,得 故粒子离开磁场时到b的距离为,代入解得:. 考点:带电粒子在混合场中的运动;牛顿第二定律;向心力 【名师点睛】本题先分析带电粒子的运动情况,并把握每个过程遵守的规律:未撤去磁场时,带电粒子做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡;撤去磁场后,带电粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,已知水平距离,竖直距离,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出比荷;若撤去电场保留磁场,粒子将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可求得轨迹半径,画出轨迹,由几何关系求出粒子离开矩形区域时的位置。  
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考点分析:
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某同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻,实验中电表内阻对实验结果的影响很小,均可以忽略不计.闭合电键S后,变阻器的滑动触头P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,两电压表示数随电流变化情况分别如图乙中的直线a、b所示.

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(1)将如图丙所示实物图中未连接的部分元件,按电路图连接成实验电路;

(2)通过分析可知,图乙中直线______(填a或b)表示电压表V 1 示数随电流表A示数变化的关系;

(3)根据U-I图象中坐标轴表示的数据,可求出电源电动势E=______,内电阻r=______.

 

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传感器是一种将非电学量转换成电信号的检测装置。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。某物理课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的动能定理。如图甲所示,他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳,测出拉力F;用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v。已知小车质量为200 g。

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1某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图乙所示,速度v随位移s变化规律如图丙所示。利用所得的F-s图像,求出s=0.30m到0.52m过程中力F做功W=_________J,此过程动能的变化△Ek=_________J(保留2位有效数字)。

(2)下列情况中可减小实验误差的操作是_____。(填选项前的字母,可能不止一个选项)

A.使拉力F要远小于小车的重力

B.实验时要先平衡摩擦力

C.要使细绳与滑板表面平行

 

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如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数μ相同,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是

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A.此时绳子张力为T=3μmg

B.此时圆盘的角速度为ω=满分5 manfen5.com

C.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外

D.此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动

 

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如图所示,在一个匀强电场中有一个四边形ABCD,电场方向与四边形ABCD平行,其中M为AD的中点,N为BC的中点。一个电荷量为q的正粒子,从A点移动到B点过程中,电势能减小W1,若将该粒子从D点移动到C点,电势能减小W2,下列说法正确的是

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A.匀强电场的场强方向必沿AB方向

B.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功满分5 manfen5.com

C.若D、C之间的距离为d,则该电场的场强大小为满分5 manfen5.com

D.若M、N之间的距离为d,该电场的场强最小值为满分5 manfen5.com

 

 

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图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子,不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是

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A.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上

B.对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心

C.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长

D.只要速度满足v=满分5 manfen5.com,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

 

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