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如图所示,一速度选择中电场的方向和磁场的方向分别是竖直向下和垂直于纸面向里,电场...

如图所示,一速度选择中电场的方向和磁场的方向分别是竖直向下和垂直于纸面向里,电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×104N/C和B1=0.1T,极板的长度l=满分5 manfen5.comm,间距足够大,在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场,磁场的方向为垂直于纸面向外,圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上,圆形区域的半径R=满分5 manfen5.comm,有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右射入极板后恰好做匀速直线运动,然后进入圆形磁场区域,飞出圆形磁场区域时速度方向偏转了60°,不计粒子的重力,粒子的比荷满分5 manfen5.com=2×103C/kg.

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(1)求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小;

(2)在其他条件都不变的情况下,将极板间的磁场B1撤去,求粒子离开电场时速度的偏转角θ.

 

(1)圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小为0.1T; (2)在其他条件都不变的情况下,将极板间的磁场B1撤去,粒子离开电场时速度的偏转角θ为30°. 【解析】【解析】 (1)设粒子的初速度大小为v,粒子在极板间做匀速直线运动,则有: qvB1=qE 设粒子在圆形区域中做匀速圆周运动的半径为r,则有: 粒子速度方向偏转了60°,有: r=2Rsin60° 解得: B2=0.1T (2)撤去磁场B1后,粒子在极板间做平抛运动,设在板间运动时间为t,运动的加速度为a, 飞出电场时竖直方向的速度为vy,则有: qE=ma l=vt vy=at tanθ= 解得: tanθ=,即θ=30° 答:(1)圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小为0.1T; (2)在其他条件都不变的情况下,将极板间的磁场B1撤去,粒子离开电场时速度的偏转角θ为30°.   【点评】本题考查了带电粒子在电磁场中运动的相关问题,考查学生综合分析、解决物理问题能力.分析清楚粒子的运动过程,应用运动的合成与分解、平衡条件、牛顿运动定律、运动学公式即可正确解题.  
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考点分析:
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图示为探究通电导线在磁场中受力因素的实验示意图,三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,导体棒通过等长的轻而柔软的细导线1、2、3、4,悬挂于固定的水平轴上(未在图中画出),导体棒所在位置附近可认为有方向竖直向的匀强磁场,导线1、4通过开关S与内阻不计、电动势E=2V的电源相连.已知导体棒质量m=60g,等效电阻R=1Ω,有效长度l=20cm,当闭合开关S后,导体棒沿圆弧向右摆动,摆到最大高度时(仍在磁场中),细线与竖直方向的夹角θ=37°,已知细导线电阻不计,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

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(1)判断开关闭合后导体棒中电流的方向;

(2)求出匀强磁场的磁感应强度的大小.

 

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如图所示,xOy坐标平面中的直角三角形ACD区域,AC与CD长度均为l,且A、C、D均位于坐标轴上,区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一粒子源,粒子源能够从O点沿x轴正方向发射出大量带正电的同种粒子,不计粒子重力及粒子间相互作用,粒子的比荷为满分5 manfen5.com,发现恰好所有粒子都不能从AC边射出,求这些粒子中速度的最大值.

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在倾角θ=45°的斜面上,固定一金属导轨间距L=0.2m,接入电动势E=10V、内阻r=1Ω的电源,垂直导轨放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数μ=满分5 manfen5.com,整个装置放在磁感应强度的大小B=4(满分5 manfen5.com﹣1)T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,如图所示,若金属棒静止在导轨架上,其所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g=10m/s2.求滑动变阻器R能接入电路的电大阻值.

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在实验室测量直流电源的电动势和内阻,电源的电动势约为2.0V,内阻约为0.6Ω.实验室还能提供如下器材:

A.量程为3V的理想电压表V1

B.量程为15V的理想电压表V2

C.阻值为4.0Ω的定值电阻R1

D.开关两个,导线若干

为了简便快捷而双较准确地测量电源的电动势和内电阻,选择电压表、定值电阻等器材,采用如图所示电路进行实验.

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(1)电压表应该选择      (填“A”或者“B”).

(2)实验中,先将S1闭合,S2断开,电压表示数为1.98V.然后将S1、S2均闭合,电压表示数为1.68V,则测得电源电动势E=      V,内阻r=      Ω(小数点后保留两位小数).

 

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某物理兴趣小组利用图示的装置探究“影响通电螺线管的外部磁场的相关因素”,整个装置置于光滑的水平桌面上,在线圈的周围放有足够多的铁质回形针和小磁针.

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(1)实验时,把开关和触头2相连,然后通过观察发现小磁针静止时N极指向左方,由此可判断通电螺线管的左侧相当条形磁铁的      (填“N”或“S”)极.

(2)实验中,他将开关S从2换到1上,滑动变阻器的滑片P不动,可通过观察线圈吸引的铁质回形针数目来判断断线圈磁性的强弱,从而研究磁性的强弱和      的关系,此过程中有到的典型方法是      (填“控制变量法”或“比值法”).

 

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