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如图所示,在矩形区域CDNM内有沿纸面向上的匀强电场,场强的大小E=1.5×10...

如图所示,在矩形区域CDNM内有沿纸面向上的匀强电场,场强的大小E=1.5×105 V/m;在矩形区域MNGF内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2 T.已知CD=MN=FG=0.60 m,CM=MF=0.20 m.在CD边中点O处有一放射源,沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均为v0=1.0×106 m/s的某种带正电粒子,粒子质量m=6.4×10-27 kg,电荷量q=3.2×10-19 C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场,不计粒子的重力.求:

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;

(2)边界FG上有粒子射出磁场的范围长度;

(3)粒子在磁场中运动的最长时间.(后两问结果保留两位有效数字)

 

(1)0.2 m(2)0.43 m(3)2.1×10-7 s 【解析】 试题分析:(1)电场中由动能定理得: 由题意知,代入数据得 v=2×106 m/s 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,,解得. (2)设粒子沿垂直于电场方向射入时,出电场时水平位移为x,则由平抛规律得: 解得 离开电场时,合速度与水平速度的夹角有. 由题意可知,PS⊥MN,沿OC方向射出粒子到达P点,为左边界,垂直MN射出的粒子与边界FG相切于Q点,Q为右边界,QO″=r,轨迹如图. 范围长度为. (3)根据周期公式,由分析可知,OO′方向射出的粒子运动时间最长,设FG长度为L 带电粒子在磁场中运动的最大圆心角为120°,对应的最长时间为 考点:考查了带电粒子在电磁场中的运动 【名师点睛】让学生熟练掌握它们的解题思路与方法.注意粒子进入匀强电场时,恰好做类平抛运动时偏转位移最大,磁场中画出轨迹,确定边界范围,由几何知识求边界的长度.  
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考点分析:
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如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=025 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度B=080 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:

1金属棒所受到的安培力大小;

2通过金属棒的电流;

3滑动变阻器R接入电路中的阻值

 

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如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内电阻r=08 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160V,电压表示数UV=110 V.(g取10 m/s2试求:

1通过电动机的电流;

2输入电动机的电功率;

3若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?

 

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有一个小灯泡上有“4 V 2 W”的字样,现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线现有下列器材供选用:

A电压表0~5 V,内阻10

B电压表0~10 V,内阻20

C电流表0~03 A,内阻1 Ω

D电流表0~06 A,内阻04 Ω

E滑动变阻器10 Ω,2 A

F滑动变阻器1 kΩ,1 A

G学生电源直流6 V,还有电键、导线若干

1实验中电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______用序号字母表示).

2为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求电路图

 

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某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r根据实验数据绘出如图乙所示的图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到:E=______V,r=______Ω

 

 

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如图所示,空间存在正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场的方向垂直纸面向里有一内壁光滑、底部有带正电小球的试管在水平拉力F作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出已知小球质量为m,带电量为q,场强大小为E=关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是   

A洛伦兹力对小球不做功

B洛伦兹力对小球做正功

C小球的运动轨迹是一条抛物线

D维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大

 

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