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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m=...

如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m50×108kg、电量为q10×106C的带电粒子。从静止开始经U010 V的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP03m。(粒子重力不计,sin 37°06cos 37°08)求:

1)带电粒子到达P点时速度v的大小;

2)若磁感应强度B20 T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,求OQ的距离;

3)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。

 

(1)20 m/s (2)0.90 m (3)B′>5.33 T 【解析】试题分析:(1)对带电粒子的加速过程,由动能定理:qU=mv2 代入数据得:v=20 m/s (2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有: 得 代入数据得:R=0.5 m 而OP/cos 53°=0.5 m 故圆心一定在x轴上,轨迹如图甲所示。 由几何关系可知:OQ=R+Rcos37° 解得:OQ=0.90 m (3)带电粒子不从x轴射出(如图乙),由几何关系得: OP>R′+R′sin37° 代入数据得:B′>T=5.33 T(取“≥”照样给分) 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中的运动问题,考查动能定理、牛顿第二定律及向心力公式,同时将几何知识融入题中,从而提升学生分析与解题的能力。  
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考点分析:
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如图所示,绝缘粗糙水平面处在水平向右的匀强电场中,场强大小E=16×10+4N/C。一个质量为m02 kg,带电量为q20×104C的带正电小物块(可视为质点),在水平面上以a=11m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,小物块到达O点时的速度为vo=4m/s。(g10 m/s2

1)求小物块与水平面间的动摩擦因数;

2)若小物块到达O点时,突然将该电场方向变为竖直向上且大小不变。求1秒后小物块距O点间距离。

 

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在测定一节干电池的电动势和内电阻实验中,备有下列器材:

A待测的干电池电动势约为15 V,内电阻小于1

B电流表A1量程0—3 mA,内阻Rg1=100Ω

C电流表A2量程0—06 A

D滑动变阻器R10—20Ω,10 A

E滑动变阻器R20—200Ω,l A

F定值电阻R0900Ω

G开关和导线若干

①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示的实验电路。把电流表A1和定值电阻R0串联改装成了电压表,则该电压表量程为_______V。为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______填写仪器前面的字母

②该同学根据实验电路,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,则由图线可得被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。结果均保留两位有效数字

③若想把电流表A1改装成量程为06A的电流表,应______填“串联”或“并联”一个阻值为_______Ω的电阻。结果保留一位有效数字

 

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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡标有“6 V 3 W”,其他可供选择的器材有:

A电压表V1量程6 V,内阻约20

B电压表V2量程20 V,内阻约60 kΩ

C电流表A1量程3 A,内阻约02 Ω

D电流表A2量程06 A,内阻约1 Ω

E滑动变阻器R10~100 Ω,05 A

F滑动变阻器R20~20 Ω,2 A

G学生电源E6 V~8 V

H开关S及导线若干

①实验中电压表选用_______,电流表选用______,滑动变阻器选用________;填写仪器前面的字母

②设计实验电路时安培表应_______填“内接”或“外接”。通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I,绘成U-I关系曲线如图所示。根据小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而________填“不变”、“增大”或“减小”

③若将该小灯泡与一个15Ω的定值电阻串联,接在电动势为6 V内阻不计的电源两端,则小灯泡实际消耗的功率为_______W。结果保留两位有效数字

 

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如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,当一个电子以某一初速度只在电场力作用下沿AB由A点运动到B点,其速度—时间图像如图乙所示,电子到达B点时速度恰为零。下列判断正确的是  

AB点的电场强度一定大于A点的电场强度   

BB点的电势一定低于A点的电势

C该电场一定是匀强电场                    

D该电场可能是正点电荷产生的

 

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北半球海洋某处,地磁场水平分量B1=08×10-4 T,竖直分量B2=05×10-4 T,海水向北流动。海洋工作者测量海水的流速时,将两极板竖直插入此处海水中,保持两极板正对且垂线沿东西方向,两极板相距L=20 m,如图所示。与两极板相连的电压表可看做理想电压表示数为U=02 mV,则  

A西侧极板电势高,东侧极板电势低       

B西侧极板电势低,东侧极板电势高

C海水的流速大小为0125 m/s             

D海水的流速大小为02 m/s

 

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