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一静止的带电粒子电荷量为q,质量为m(不计重力),从P点经电场强度为E的匀强电场...

一静止的带电粒子电荷量为q,质量为m(不计重力),从P点经电场强度为E的匀强电场加速,运动了距离L之后经A点进入右边的有界磁场B1,穿过B1后再经过空间足够大的磁场B2,B1和B2的磁感应强度大小均为B,方向相反,如图所示,若带电粒子能按某一路径再由点A回电场并回到出发点P,而重复前述过程(虚线为相反方向的磁场分界面,并不表示有什么障碍物),求:

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(1)粒子经过A点的速度大小;

(2)磁场B1的宽度d为多大;

(3)粒子在B1和B2两个磁场中的运动时间之比?

 

(1); (2); (3). 【解析】【解析】 (1)带电粒子由P到A的过程,由动能定理,有: 在A点的速度大小为: (2)带电粒子在磁场B1和B2中均做圆周运动,运动轨迹如图所示,O1、O2、O3为三段圆弧所对的圆心. 由 得: 设∠O1O2O3为2θ,在Rt△O1MN中,有: ,左边磁场宽度为: (3)粒子在左边磁场中的两段圆弧所对应的圆心角为: 在右边磁场中一段圆弧所对应的圆心角为: 由于周期相同,故而左右两个磁场中的运动时间之比为: 答:(1)粒子经过A点的速度大小是; (2)磁场B1的宽度d为; (3)粒子在B1和B2两个磁场中的运动时间之比是.   【点评】本题是带电粒子在组合场中运动的问题,解题关键是画出粒子的运动轨迹,运用几何知识求解轨迹半径.  
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考点分析:
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如图所示,由质量为m、电量为q的不同速率的正离子组成的离子束,经小孔O射入有匀强电场(场强大小为E)与匀强磁场(场强大小为B)的速度选择器内,只有速率为某一值v1的离子才能沿入射方向作匀速直线运动,当它通过宽度为d的缝射入另一个只有匀强磁场(场强大小为B′,方向垂直于纸面向外)的区域,离子将做匀速圆周运动.

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(1)求运动轨迹不发生偏折的离子的初速度v1

(2)如果初速为v2(已知)的离子(v2>v1)在射出速度选择器时的侧移正好为满分5 manfen5.com,求这种离子射出后所做圆周运动的半径.

 

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如图所示,质量为0.2kg的物体带正电,其电量为4×10﹣4C,从半径为0.3m光滑的满分5 manfen5.com圆弧滑轨上端A点由静止下滑到底端B点,然后继续沿水平面滑动.物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4,整个装置处于E=103N/C的竖直向下的匀强电场中.(g取10m/s2)求:

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(1)物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力;

(2)物体在水平面上滑行的最大距离.

 

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如图所示,一个系在丝线下端的带正电、可视为点电荷的小球B,静止在图示位置.若固定的带正电、可视为点电荷的小球A的电量为Q,B球的质量为m,电量为q,丝线偏向角为θ,A和B在同一水平线上,整个装置处在真空中.

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(1)小球B所在位置的电场强度的大小为多少?方向如何?

(2)A、B两球之间的距离为多少?

 

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在《用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻》实验中,某同学根据测得的数据作出了如图所示的I﹣U图线,由图线可以得到电源电动势E=      V,内电阻r=      Ω.

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在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0.810m.金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.

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(1)从图1中读出金属丝的直径为      mm.

(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:

A.直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;

B.电流表A1:量程0~0.6A,内阻0.125Ω;

C.电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω;

D.电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;

E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;

F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;

G.开关、导线等.

在可供选择的器材中,应该选用的电流表是      ,应该选用的滑动变阻器是     

(3)根据所选的器材,在如图2所示的方框中画出实验电路图.

(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为      Ω•m.(保留二位有效数字)

 

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