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如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为、质量均为...

如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为、质量均为m、电荷量均为q.在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强电场,方向与y轴正向相同,在dy≤2d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里.粒子第一次离开电场上边界y=d时,能够到达的最右侧的位置为(dd),且最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场,若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:

1)电场强度E和磁感应强度B

2)粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.

 

(1);(2); 【解析】试题分析:(1)沿x轴正方向发射的粒子能够到达最右侧的位置(d,d).由类平抛运动规律得: , 其中 联立解得: 设粒子射入磁场时的速度为,由动能定理有: 解得: 设射入磁场时的速度方向与水平方向的夹角为α,则有:,α=60° 设粒子做圆周运动的半径为R,由几何关系可知:d="R+R" sin30°=3R/2 粒子在磁场中做圆周运动,洛仑兹力提供向心力: 将、代入解得: (2)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角,经过点(d,d)恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大. 由几何关系可知最大圆心角:=240°=4π/3 粒子运动最长时间: 粒子运动的最短时间对应最小的圆心角,经过点(—d,d)粒子轨迹对应的圆心角最小,由几何关系可知最小圆心角:=120°=2π/3 粒子运动最短时间: 考点:带电粒子在复合场中的运动  
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考点分析:
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如图所示,水平面内固定的三条光滑平行金属导轨a、b、c,相距均为d=2m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与导轨始终良好接触棒的总电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,已知施加的水平外力功率恒定,经过t=2s时间棒的速度达到=3m/s且以后稳定试求:

(1)金属棒速度稳定时施加的水平恒力F为多大?

(2)水平外力F的功率为多少?

(3)在此t=2s时间内金属棒产生的热量是多少?

 

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在《测定电池的电动势和内阻》的实验中,某科学探究性小组的同学设计了如图甲所示的电路进行实验,并且记录了实验中一系列电流表读数I及与之对应的电阻箱阻值R,小组同学通过巧妙地设置横轴和纵轴,描绘出了如图乙所示的图线,则在图乙中纵轴应表示  ;若该图线的斜率为k,横轴上的截距为m,则电动势的测量值=    ,内电阻的测量值=      ;若电流表有一定未知内阻,则电动势的测量值    真实值填“>”、“=”、“<”,内阻的测量值    真实值填“>”、“=”、“<”).

 

 

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某同学为了练习各种仪表的读数规则,他做了如下几种图示的练习:其中如图甲所示为游标卡尺的读数,其值为  cm;如图乙所示为螺旋测微器的读数,其值为  mm;如图丙所示为电流表的读数,使用量程为0~06A时的读数为______A

 

 

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如图所示,ABC为竖直平面内光滑绝缘固定框架,B、C两点在同一水平面内套在AB杆上的质量为m带正电的小圆环由A点静止释放,滑到B点时速度为若空间加一与ABC平面平行的匀强电场,圆环仍由A点静止释放,滑到B点时速度为,将小圆环套在AC杆上,从A点静止释放,滑到C点时速度为,则下列说法正确的是

A电场方向与BC垂直

BB点电势是C点电势的2倍

CA、C两点间电势差是A、B两点间电势差的2倍

D圆环由A滑到C是圆环由A滑到B过程中电场力做功的2倍

 

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如图所示,足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,导轨间距为L=1m,其右端连接有定值电阻R=2Ω,整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=1T.一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下,在导轨上由静止开始向左运动,运动中金属棒始终与导轨垂直.导轨及金属棒的电阻不计,下列说法正确的是

A. 产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b

B. 金属棒的最大加速度为5

C. 水平拉力的最大功率为200W

D. 金属棒先向左做加速运动、后向左做减速运动直到静止

 

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