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如图所示,直角三角形OAC(α=30°)区域内有B=0.5T的匀强磁场,方向如图...

如图所示,直角三角形OAC(α=30°)区域内有B=0.5T的匀强磁场,方向如图所示.两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上,左板为高电势.一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速,从N板的小孔射出电场后,垂直OA的方向从P点进入磁场中.带电粒子的荷质比为满分5 manfen5.com=105C/kg,OP间距离为l=0.3m.全过程不计粒子所受的重力,求:(取π≈3)

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(1)要使粒子从OA边离开磁场,加速电压U需满足什么条件?

(2)粒子分别从OA、OC边离开磁场时,粒子在磁场中运动的时间.

 

(1)U≤125V (2)2π×10﹣5s、小于 【解析】 试题分析:(1)根据几何关系求出粒子从OA边射出的最大半径,结合半径公式求出最大速度,根据动能定理求出最大的加速电压. (2)根据周期公式求出粒子在磁场中的周期,当粒子从OA边射出时,粒子在磁场中恰好运动了半个周期;当粒子从OC边射出时,粒子在磁场中运动的时间小于周期. 【解析】 (1)如图所示,当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态,则有:, 代入数据解得:R=0.1m 当R≤0.1m时,粒子从OA边射出. 粒子加速时有: 磁场中 代入数据解得:U≤125V (2)带电粒子在磁场做圆周运动的周期为:T= 当粒子从OA边射出时,粒子在磁场中恰好运动了半个周期为:. 当粒子从OC边射出时,粒子在磁场中运动的时间小于周期,为:. 答:(1)要使粒子从OA边离开磁场,加速电压U需满足U≤125V; (2)粒子分别从OA、OC边离开磁场时,粒子在磁场中运动的时间分别为2π×10﹣5s、小于. 【点评】本题考查了带电粒子在磁场中运动的临界问题,关键作出临界的轨迹图,结合半径公式和周期公式进行求解,难度中等.  
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考点分析:
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如图所示,电源电动势E=6V,电源内阻不计.定值电阻R1=2.0kΩ、R2=6.0kΩ.

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(1)若在ab之间接一个C=100μF的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器上所带的电量;

(2)若在ab之间接一个内阻RV=6.0kΩ的电压表,求电压表的示数.

 

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水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:

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(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

 

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(1)如图1所示为某同学用游标卡尺测量一均匀圆柱体长度,由图可知其长度为      mm;

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(2)为了描绘该小灯泡L的伏安特性曲线,实验室可提供选择的器材及代号如下:

A.小灯泡L(3.0V,1.8W)

B.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流1.5A)

C.电压表V1(量程:0~3V,RV约为5kΩ)

D.电压表V2(量程:0~15V,RV约为10kΩ)

E.电流表A1(量程:0~0.6A,RA约为0.5Ω)

F.电流表A2(量程:0~3A,RA约为0.1Ω)

G.蓄电池组(电动势约为4V)、电键各一个,导线若干

①请你用笔线代替导线将图2所示的实验电路图补充完整;

②按你连接的电路,开关S闭合后,要使小灯泡的亮度增加,变阻器的滑动触头P应向      (选填“a”或“b”)端移动;

3)实验中应选电压表      ,电流表      .(请填写器材前面的字母序号)

 

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在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图1接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合S时,观察到电流表指针向右偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按图2所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路.根据电磁感应规律,填写实验现象(向左偏转、向右偏转、不偏转).

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①S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针

②线圈A放在B中不动时,指针

③线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针

④线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针     

 

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如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的(  )

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A.加速的次数      B.加速电压的大小

C.金属盒的半径    D.匀强磁场的磁感应强度

 

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