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如图所示,在x轴下方的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,在x轴上方...

如图所示,在x轴下方的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,在x轴上方有半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面内,磁感应强度为轴下方的A点与O点的距离为d,一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力作用.

(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r

(2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值,求

(3)若电场强度E等于第,求粒子经过x轴时的位置.

 

(1)(2)(3) 【解析】粒子在电场中加速,由动能定理得 qEd=mv2 粒子进入磁场后做圆周运动,有 qvB=m 解得粒子在磁场中运动的半径 r= (2)粒子之后恰好不再经过x轴,则离开磁场时的速度方向与x轴平行,运动情况如图①, 可得 r=R 由以上各式解得 E0= (3)将E=E0代入r=,可得磁场中运动的轨道半径r= 粒子运动情况如图②,图中的角度α、β满足 β=90°﹣2α 粒子经过x轴时的位置坐标为 x=r+ 解得 x=R. 点睛; 带电粒子在磁场中的题目关键在于明确粒子圆周运动的圆心和半径,要根据题意画出轨迹,结合几何知识解答.  
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考点分析:
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如图所示,倾角为θ“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻,相互平行的金属杆MNPQ间距为L,与金属杆垂直的虚线a1b1a2b2区域内有垂直于框架平面向上的匀强磁场,磁感强度大小为Ba1b1a2b2间距为d,一长为L、质量为m、电阻为R的导体棒在金属框架平面上与磁场上边界a2b2距离d处从静止开始释放,最后能匀速通过磁场下边界a1b1,重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计)。求:

(1)导体棒刚到达磁场上边界a2b2时速度大小v1

(2)导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时速度大小v2

(3)导体棒穿过磁场过程中,回路产生的电能。

 

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如图所示,一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图所示。发电机线圈电阻r=4Ω,外电路中的电阻R=6Ω,灯泡L电阻RL=12Ω,不计其他电阻,交流电流表为理想电流表。(π=3.14)求:

(1)线圈从图示位置开始转动产生的电动势的瞬时值表达式;

(2)从图示位置转过90°的过程中电阻R产生的热量。

 

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图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1R2R3R4R5是固定电阻,R6是可变电阻。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。

(1)图(a)中的B端与______(填)色表笔相连接。   

(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_______(填正确答案标号)。

A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

C.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

(3)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________;(结果均保留3位有效数字)

 

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为测定一节新干电池的电动势和内电阻(已知该干电池的内电阻相当小,额定电流为0.7 A),可供选择的器材有:

A.电压表(量程15 V,内阻为20 kΩ)

B.电压表(量程3 V,内阻为10 kΩ)

C.电流表(量程3 A,内阻约为0.2 Ω)

D.电流表(量程0.8 A,内阻约为0.5 Ω)

E.滑动变阻器(最大电阻2 kΩ,额定电流2 A)

F.滑动变阻器(最大电阻10 Ω,额定电流0.7 A)

G.定值电阻R0=1 Ω

H.电键、导线若干

(1)要使实验误差较小且操作方便,电压表应该选择________。电流表应该选择________。滑动变阻器应该选择________。(填字母代号);

(2)图甲中的电路图应选择_________

(3)实验测得9组数据,已标在图乙的坐标中,从图中可得电池内阻r=______Ω(结果保留两位有效数字)

 

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(多选题)如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功WF,磁场力对导体棒做功W1,磁铁克服磁场力做功W2,重力对磁铁做功WG,回路中产生的焦耳热为Q,导体棒获得的动能为EK。则(     )

A. W1=Ek

B. WF+WG=EK+Q

C. W1=Q

D. W1+W2=Q

 

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