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如图所示,相距2L的AB、CD两直线间存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场...

如图所示,相距2L的AB、CD两直线间存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1方向竖直向下,PT下方的电场E0方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图所示,测得MT两点的距离为L/2。不计粒子重力及它们间的相互作用。试求:(m、q、L,、a、 v0为已知量)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.电场强度E0的大小

2.在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P点的距离有什么规律?

3.有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正方形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失),并返回Q点,在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于a,磁感应强度B的大小还应满足什么条件?

 

1. 2.y=   (n=1、2、3、、、、) 3.      【解析】(1)E0=     (2)y=   (n=1、2、3、、、、) (3) 欲使粒子仍能从S孔处射出,粒子的运动轨迹可能是如图甲、乙所示的两种情况。对图甲所示的情形,粒子运动的半径为,则 对图乙所示的情形,粒子运动的半径为,
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考点分析:
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如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在x轴上的A点,A点坐标为(-L,0).粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上的C点,C点坐标为(0,2L),电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用).求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.第二象限内电场强度E的大小.

2.电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ

3.圆形磁场的最小半径Rm

 

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如图所示,是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施,轨道CD部分粗糙,μ=0.1,其余均光滑。第一个圆管轨道的半径R=4m,第二个圆管轨道的半径r=3.6m。一挑战者质量m=60kg,沿斜面轨道滑下,滑入第一个圆管形轨道(假设转折处无能量损失),挑战者到达A、B两处最高点时刚好对管壁无压力,然后从平台上飞入水池内,水面离轨道的距离h=1m。g取10 m/s2,管的内径及人相对圆管轨道的半径可以忽略不计。则:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.挑战者若能完成上述过程,则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑?

2.CD部分的长度是多少?

3.挑战者入水时的方向(用与水平方向夹角的正切值表示)?

 

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在如图所示的电路中,电源的电动势说明: 6ec8aac122bd4f6e内阻r=1.0Ω, 电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω,电容器的电容C=100微法,电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电量。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法测量这个灯泡的I—U图线。现有下列器材供选用:

A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)

B.电压表(0~10V,内阻20kΩ)

C.电流表(0~0.3A,内阻1Ω)

D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)

E.滑动变阻器(10Ω,2A)

F.学生电源(直流6V),还有开关、导线若干

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.实验中所用电压表应选___________,电流表应选用__________(用字母表示)

2.为使实验误差尽量减小,要求电压从零开始取多组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图。

3.某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图所示),若直接用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是__________W。

 

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如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图。其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象。

v /m·s-1

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

F /N

0.88

2.00

3.50

5.50

7.90

1.数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的。研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的具体关系式是            

说明: 6ec8aac122bd4f6e

2.为了研究F与r的关系,实验时除了要保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量_  ___不变。

3.根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为        kg。

 

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