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如图所示,在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强...

如图所示,在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×106N/CB1=01T,极板的长度l=m,间距足够大.在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场,磁场的方向为垂直于纸面向外,圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上,圆形区域的半径R=m。有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动,然后进入圆形磁场区域,飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°,不计粒子的重力,粒子的比荷=2×108C/kg

1)求粒子沿极板的中线飞入的初速度v0

2)求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小;

3)在其他条件都不变的情况下,将极板间的磁场B1撤去,为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场,求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件。

 

(1)2×107m/s(2)0.1T;(3)m 【解析】试题分析:(1)粒子在极板间做匀速直线运动,有:qv0B1=qE 解得:v0=2×107m/s。 (2)设粒子的初速度大小为v,粒子在极板间匀速直线运动,则:qvB1=qE 设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r,由牛顿第二定律得: 粒子运动轨迹如图所示,粒子速度方向偏转了60°,由数学知识可得:r="Rcot" 30°, 解得:B2=0.1T; (3)撤去磁场B1后粒子在极板间做平抛运动,设在板间运动时间为t,运动的加速度为a, 飞出电场时竖直方向的速度为vy,速度的偏转角为θ,由牛顿第二定律得:qE=ma, 水平方向:l=vt,竖直方向:,, 解得:,即θ=30°, 设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时,圆心O离极板右边缘的水平距离为d,如图所示 则,解得:m 所以圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足m (或m ) 考点:带电粒子在匀强电场及磁场中的运动  
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考点分析:
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如图所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L=05m,导轨左端连接一个R=2Ω的定值电阻,将一根质量为02kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,若棒以1m/s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力F,并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时,经过一段时间后金属棒开始匀速运动,电阻R中产生的电热为325J,试求:

(1)金属棒的最大速度;

(2)金属棒速度为2m/s时的加速度;

(3)金属棒从开始到匀速运动经历了多少时间。

 

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我质量为4kg的木块放在倾角为300长为15m的固定斜面上时,木块恰好能沿斜面匀速下滑,若改用沿斜面向上的恒力F拉木块,木块从静止开始沿斜面运动25m所用的时间为1s(g取10m/s2)求:

(1)恒力F的大小

(2)要使物体能从斜面底端运动到顶端F至少要作用多长时间?

 

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欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A电池组(3V,内阻1

B电流表(0~3A,内阻约00125

C电流表(0~06A,内阻约0125

D电压表(0~3V,内阻约3k

E电压表(0~15V,内阻约15k

F滑动变阻器(0~20,额定电流1A)

G滑动变阻器(0~2000,额定电流03A

H开关、导线

(1)上述器材中电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用________;(填写各器材的字母代号)

(2)实验电路应采用电流表_____接法;(填“内”或“外”)

(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图示中I=____A,U=___V。

(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~05A范围内改变请按要求在下面方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图

 

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下面是一组同学在做探究加速度与力和质量关系的实验装置示意图。

1)从实验装置图中,我们容易发现一些错误,例如没有平衡摩擦力等,请你认真观察再指出两处不妥之处            。照片乙是同学在平衡摩擦力,在这个环节中小车    夹上纸带并让纸带穿过打点计时器。(填需要不需要

2)丙图为一条打点清晰的纸带,同学已经取好了计数点 ABCDE(相邻的计数点间有四个计时点未打出),但在用毫米刻度尺测量时,计数点 D 不慎沾上墨水,请你重新再取计数点,测量出 AB 之间的距离为      厘米,计算出 C 点过打点计时器时的速度大小为   /秒(小数点后保留两位数字)。

 

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如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变,则正确的是

A.质点从P到N过程中,重力势能的减小量大于电势能的增加量

B.质点在电场中运动时所受电场力的大小为重力的两倍

C.若将A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后将不能返回

D.若将B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

 

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