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如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电荷、B板带负电荷.两板之间存在着匀强...

如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电荷、B板带负电荷.两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔.C、D为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近B板的O′处,C带正电、D带负电.两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着B板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计.现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的微粒(微粒的重力不计),问:

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1微粒穿过B板小孔时的速度多大?

2为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板,C、D板间的电场强度大小应满足什么条件?

3从释放微粒开始,求微粒通过半圆形金属板间的最低点P点的时间?

 

(1)(2)(3),(k=0,1,2,…) 【解析】 试题分析:(1)设微粒穿过B板小孔时的速度为v,根据动能定理,有qU=mv2, 解得. (2)微粒进入半圆形金属板后,电场力提供向心力,有, 半径R=, 联立得. (3)微粒从释放开始经t1射入B板的小孔,, 则, 设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点,则, 所以从释放微粒开始,经过微粒第一次到达P点;根据运动的对称性,易知再经过2(t1+t2)微粒再一次经过P点…… 所以经过时间 ,(k=0,1,2,…)微粒经过P点. 考点:带电粒子在电场中的运动 【名师点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题;了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.圆周运动问题的解决析关键要通过受力分析找出向心力的来源.  
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考点分析:
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如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接.在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场.现有一个质量为m、电荷量为q的带正电小球在水平轨道上的A点由静止释放,小球运动到C点离开半圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,小球可视为质点,小球运动到C点之前所带电荷量保持不变,经过C点后所带电荷量立即变为零).已知A、B两点间的距离为2R,重力加速度为g.在上述运动过程中,求:

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1电场强度E的大小;

2小球在半圆轨道上运动时的最大速率.

 

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一束电子从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如图所示,金属板长为L1,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为L2.若在两金属板间加直流电压U2时,光点偏离中线与荧光屏交点O,打在荧光屏上的P点,求满分5 manfen5.com.

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(1)分析上述结果中满分5 manfen5.com的决定因素;

(2)若满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com也从静止开始经过上述电场,则三种粒子打在荧光屏上的哪个位置;

(3)若满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com三种粒子以相同的初速度进入上述偏转电场,比较三种粒子打在荧光屏上的位置;

 

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如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×10-2kg的通电直导线,电流强度I=1 A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中.设t=0时,B=0,则需要多长时间,斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2)

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利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω.带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上.在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:

电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);

电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);

电阻箱R(0~999.9Ω);

开关、导线若干.

实验操作步骤如下:

A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;

B.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路;

C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;

D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏,然后断开开关.记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

F.断开开关,整理好器材.

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①某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=   mm;

②实验中电流表应选择    (填“A1”或“A2”);

③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R﹣L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=    (用给定的物理量符号和已知常数表示).

④本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果    影响(填“有”或“无”).

 

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某探究性学习小组,利用如图甲所示的电路测量一节新电池的电动势和内电阻。

①实验时发现:由于新电池的内阻很小,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表的示数变化很小,小组成员利用变换坐标的方法,画出的满分5 manfen5.com图像如图乙所示,则电池的电动势为   ,内阻为     

②小组成员将已知阻值为满分5 manfen5.com的定值电阻和电池串联后,重新接入电路开始实验,如图丙所示,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表的示数为满分5 manfen5.com时,电压表的示数为满分5 manfen5.com;当电流表的示数为满分5 manfen5.com时,电压表的示数为满分5 manfen5.com,则电池的电动势为    ,内阻为   满分5 manfen5.com

 

 

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