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如图所示,PR是一长为L=0.64 m 的绝缘平板,固定在水平地面上,挡板R固定...

如图所示,PR是一长为L=0.64 m 的绝缘平板,固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端.整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度为0.32 m.一个质量m=5×10-4 kg、带电荷量q=5.0×10-2 C的小物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动.当物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响),物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4.若物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20,取g=10 m/s2

(1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能

 

(1)物体带负电,电场方向向左 (2)0.125 T (3)4.8×10-4 J 【解析】 试题分析:(1)物体由静止开始向右做匀加速运动,证明电场力向右且大于摩擦力.进入磁场后做匀速直线运动,说明它受的摩擦力增大,即证明它受的洛伦兹力方向向下,由左手定则判断物体带负电,由其受力方向向右判断电场方向向左 (2)设物体被挡板弹回后做匀速直线运动的速度为v2,从离开磁场到停在C点的过程中,由动能定理有 即v2=0.80 m/s 物体在磁场中向左做匀速直线运动,受力平衡,有mg=Bqv2 有B=0.125 T (3)设从D点进入磁场时的速度为v1,由动能定理有 物体从D点到R做匀速直线运动,有qE=μ(mg+Bqv1) 有v1=1.6 m/s 小物体撞击挡板损失的机械能为 有ΔE=4.8×10-4 J 考点:动能定理、带电粒子在匀强磁场中的运动。  
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考点分析:
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如图甲所示,A、B是两水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地.A板电势随时间变化情况如图乙所示,C、D两平行金属板竖直放置,中间有正对两孔O1′和O2,两板间电压为U2,组成减速电场.现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入,并能从O1′沿O1′O2进入C、D间,刚好到达O2孔,已知带电粒子带电荷量为-q,质量为m,不计其重力.求:

(1)该粒子进入A、B的初速度v0的大小.

(2)A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值.

 

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如图所示,水平放置的光滑的金属导轨MN,平行地置于匀强磁场中,间距为L,金属棒ab的质量为m,电阻为r,放在导轨上且与导轨垂直.磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面成夹角α 且与金属棒ab垂直,定值电阻为R,电源及导轨电阻不计.当电键闭合的瞬间,测得棒ab的加速度大小为a,则电源电动势为多大?

 

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微型吸尘器中直流电动机的内阻一定,当加上0.3V电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机不转;当加上2.0V电压时,电流为0.8A,这时电动机正常工作,则吸尘器的效率为多少?

 

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为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值,某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S1,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U—I直线。请回答下列问题:

(1)根据图乙中的M、N两条直线可知(    

A.直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的

B.直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的

C.直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的

D.直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的

(2)图像中两直线交点处电路中的工作状态是(    

A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端

B.该电源在该电路中的输出功率最大

C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5W

D.该电源在该电路中的效率达到最大值

(3)根据图乙可以求得定值电阻R0=    Ω,电源电动势E =    V,内电阻r =    Ω。

 

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实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图所示.供选择的仪器如下:

①待测电流表G1(0~5 mA,内阻约300 Ω);

②电流表G2(0~10 mA,内阻约100 Ω);

③定值电阻R1(300 Ω);

④定值电阻R2(10 Ω);

⑤滑动变阻器R3(0~1 000 Ω);

⑥滑动变阻器R4(0~20 Ω);

⑦干电池(1.5 V);

⑧电键S及导线若干.

(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序号)

(2)用线条在图中把实物图补充连接完整.

(3)补全实验步骤:

①按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑动触头移至最____端(填“左”或“右”);

②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2

③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2

④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示.

(4)根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式_______________.

 

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