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如图所示,在平面坐标系xOy中,x≤0区域有垂直于y轴的匀强电场E=0.4N/C...

如图所示,在平面坐标系xOy中,x≤0区域有垂直于y轴的匀强电场E=0.4N/C,x>0有三个区域I、II、III,区域边界垂直于x轴,区域I的宽度L1=0.05m,区域II的宽度L2=0.1m,区域III的宽度L3未知,三个区域都有匀强磁场,磁感应强度大小相等都为B=0.02T,I、III中磁场方向垂直于坐标平面向外,II中磁场方向垂直于坐标平面向里;P点在y轴上,纵坐标yP=0.15m,A点与P点纵坐标相等,与P点的距离d=1.0m.一正点电荷从A点由静止开始运动经过P点进入区域I,并从区域II、III之间边界上的C点(图中未标出)进入区域III.点电荷质量m=2×10-9kg,电荷量q=4×10-4C,不计重力.

(1)求点电荷经过P点时速度的大小vP

(2)求C点的纵坐标yC

(3)若要求点电荷不从区域III的右边界离开,并回到y轴,求区域III宽度L3的最小值及正电荷从P点到第一次回到y轴经过的时间t.

 

(1)4×102m/s(2)0.137m(3)s 【解析】 试题分析:(1)电荷在电场中做匀加速直线运动,则 解得vP=4×102m/s (2)电荷在x>0的三个区域磁场中分别都做匀速圆周运动,其轨迹如图所示,圆心分别是O1、O2、O3,半径相同,设为r,设轨迹与区域I、II的边界交点D的连线与y轴正方向的夹角为θ,C点与点D纵坐标相等,则,, 解得r=0.1m,θ=30°,yC=0.137m (3)设区域III宽度L3的最小值为L3m,则,L3m=0.15m 电荷在三个区域磁场中做匀速圆周运动的周期相同,设为T,设从P到C运动过程中,在区域I中运动时间为t1,在区域II中运动时间为t2,在区域III中运动时间为t3,则 ,,,, 解得s,s,s,s,s 考点:考查了带电粒子在组合场中的运动 【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题,首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况,再选择合适方法处理.对于匀变速曲线运动,常常运用运动的分解法,将其分解为两个直线的合成,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解;对于磁场中圆周运动,要正确画出轨迹,由几何知识求解半径  
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考点分析:
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如图所示电路中,电源电动势E=9V,内电阻r=2Ω, 定值电阻R1=6Ω, R2=10Ω,R3=6Ω,电容器的电容C=10F.

(1)保持开关S1、S2闭台,求电容器C的带电量;

(2)保持开关S1闭合,将开关S2断开,求断开开关S2后流过电阻R2的电量.

 

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蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4Ω.已知水的密度为1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:

(1)电动机内阻消耗的热功率;

(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).

 

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如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂着矩形线圈,匝数n=9,线圈的水平边长l=100cm,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直向里.当线圈中通过电流I=010A时,调节砝码使两臂达到平衡,此时左盘中砝码质量m1=45g.然后使电流反向,大小不变.这时需要在左盘中增加质量为m=90g的砝码,才能使两臂再达到新的平衡.求:

1)磁感应强度大小

2)右盘中砝码质量m2

 

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在物理课外活动中,李刚老师制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图.已知选用的电流表内阻Rg=10 Ω、满偏电流Ig=10 mA,当选择开关接3时为量程250 V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,为考察大家对多用电表的理解上排刻度线对应数值没有标出.

(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为________mA;选择开关接3时其读数为________V.

(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,李老师指导小明同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:

将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏.

将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为________Ω.

计算得到多用电表内电池的电动势为________V.(保留2位有效数字)

(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为______Ω.(保留2位有效数字)

 

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图是张晓宇老师设计的有两个量程的电压表,当使用ab两个端点时,量程为0-10V,当使用ac两个端点时,量程为0-100V,已知电流表的内阻Rg为500Ω,满偏电流为10mA,则R1=   Ω, R2=     Ω

 

 

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