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如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于...

如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场,电场强度大小为E,方向竖直向上.当粒子穿出电场时速度大小变为原来的manfen5.com 满分网倍,已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计.粒子进入磁场时的速度如图所示与水平方向60°角.试解答:
(1)粒子带什么性质的电?
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?
(3)圆形磁场区域的最小面积为多大?

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由粒子在磁场中的运动轨迹及左手定则可确定粒子的电性.因洛伦兹力对粒子不做功,则粒子进入电场做类平抛运动,将运动分解,从而求出初速度大小.由粒子在磁场中运动轨道从而求出轨道半径,并以入射点与出射点连线作为直径,得出最小圆形磁场区域. 【解析】 (1)粒子在磁场中偏转的情况和左手定则可知,粒子带负电. (2)由于洛伦兹力对粒子不做功,故粒子以原来的速率进入电场中, 设带电粒子进入电场的初速度为v,在电场中偏转时做类平抛运动, 由题意知粒子离开电场时的末速度大小为, 将vt分解为平行电场方向和垂直电场方向的两个分速度: 由几何关系知   vy=v      vy=at                F=Eq  联立以上五式求解得: (3)如图所示,带电粒子在磁场中所受到洛伦兹力作为向心力, 设在磁场中做圆周运动的半径为R,圆形磁场区域的半径为r, 则有:   解得:  由几何关系可得:r=Rsin30°  磁场区域的最小面积为S=πr2 联立以上三式可得:S=.
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考点分析:
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如图所示,为供儿童娱乐的滑梯的示意图,其中AB为斜面滑槽,与水平方向的夹角为θ=37°;长L的BC水平滑槽,与半径R=0.2m的manfen5.com 满分网圆弧CD相切;ED为地面.已知儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数μ=0.5,在B点由斜面转到水平面的运动速率不变,A点离地面的竖直高度AE为H=2m.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)儿童在斜面滑槽上滑下时的加速度大小?
(要求作出儿童在斜面上运动时的受力分析图)
(2)儿童从A处由静止开始滑到B处时的速度大小?(结果可用根号表示)
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②实验中产生系统误差的主要原因是______,使重锤重力势能的减少量______(填大于或小于)动能的增加量.
③如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,则v2/2-h图线是______,该图线的斜率等于______
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为提高精度,他又用以下仪器再次测量水柱的电阻:电压表(3V、15V、300kΩ)、电流表(300μA、50Ω)、滑动变阻器(1kΩ)、电源(12V、6Ω)及开关等,导线若干.图(3)所示为包括(0,0)点在内的9个点表示他测得的9组(U,I)值.
回答以下问题:
①在图(3)中画出U-I图线,并通过图线求出水柱的电阻R=______Ω.(保留两位有效数字)
②根据上述数据计算河水的电阻率ρ=______Ω.m.(保留两位有效数字)
③按照实验要求,将图(4)中的仪器连接成完整实验电路.
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B.如果保持S不变,增大L,则θ变小
C.如果保持L不变,减小S,则θ变小
D.如果保持L不变,减小S,则θ变大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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