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如图甲,真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板P、Q,两板间加上如图乙最大值为U...

如图甲,真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板P、Q,两板间加上如图乙最大值为U0的周期性变化的电压,在Q板右侧某个区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场。在紧靠P板处有一粒子源A,自t=0开始连续释放初速不计的粒子,经一段时间从Q板小孔O射入磁场,然后射出磁场,射出时所有粒子的速度方向均竖直向上。已知电场变化周期满分5 manfen5.com,粒子质量为m,电荷量为+q,不计粒子重力及相互间的作用力。求:

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1t=0时刻释放的粒子在P、Q间运动的时间;

(2)粒子射入磁场时的最大速率和最小速率;

(3)有界磁场区域的最小面积。

 

(1);(2),;(3) 【解析】 试题分析:(1)设时刻释放的粒子在时间内一直作匀加速运动, 加速度,位移。 可见该粒子经正好运动到O处,假设与实际相符合 该粒子在P、Q间运动时间 (2)时刻释放的粒子一直在电场中加速,对应进入磁场时的速率最大 由运动学公式有 t1=0时刻释放的粒子先作加速运动(所用时间为),后作匀速运动,设T时刻恰好由小孔O射入磁场,则 代入数据得: 所以最小速度: (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则: 得: 最大半径: 最小半径: 粒子水平向右进入磁场,然后射出时所有粒子的速度方向均竖直向上,偏转角都是90°,所以轨迹经过的区域为磁场的最小面积,如图: 图中绿色阴影部分即为最小的磁场的区域, 所以: 考点:带电粒子在电场中的运动 【名师点睛】考查粒子在电场中加速和在磁场中圆周运动问题,结合牛顿第二定律与几何关系来综合应用,掌握运动轨迹的半径公式。  
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考点分析:
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如图甲所示,两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上,两球均可视为点电荷,其中A球固定,带电量QA=2×104C,B球的质量为m=0.1kg.以A为坐标原点,沿杆向上建立直线坐标系,B球的总势能随位置x的变化规律如图中曲线所示,直线为曲线I的渐近线.图中M点离A点距离为6米g取10m/s2,静电力恒量k=9.0×109N•m2/C2

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1求杆与水平面的夹角θ;

2求B球的带电量QB

3求M点电势φM

4若B球以Ek0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动,求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度.

 

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如图所示电路中,电源内阻r=2Ω,电动机内电阻R=1Ω,当S1闭合,S2断开时,电源电功率P=80W,电源的输出功率P0=72W,当S1和S2均闭合时,电动机正常工作,流过定值电阻R0的电流I0=1.5A。求:

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1电源电动势E和定值电阻R0

2电动机正常工作时输出功率P

 

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—个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×107kg,电荷量q=1.0×1010C,A、B相距L=20 cm.(取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字).求:

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1说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由.

2电场强度的大小和方向?

3要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?

 

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研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究。

(1)为测量该电流计的内阻,同学甲设计了如图(a)所示电路。图中电源电动势未知,内阻不计。闭合开关,将电阻箱阻值调到20Ω时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到95Ω时,电流计指针指在如图(b)所示位置,则电流计的读数为         mA。由以上数据可得电流计的内阻Rg=          Ω。

(2)同学乙将甲设计的电路稍作改变,在电流计两端接上两个表笔,如图(c)所示,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度:闭合开关,将两笔断开,调节电阻箱,使指针指在“30mA”处,此处刻度应标阻值为       Ω(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度。则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为        Ω。

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3若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻变大不能忽略,电动势不变,但将两笔断开,调节电阻箱指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果与原结果相比将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

 

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(1)游标尺上有10个等分刻度的游标卡尺,游标尺刻度的总长为9mm,游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1mm.有一把这样的游标卡尺,由于长期使用,测量爪磨损严重,当左、右测量爪合在一起时,游标尺的零线与主尺的零线不重合,出现如图所示的情况,此时两零刻线间的距离为____________mm .

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(2)如图所示,A、B两点接在恒压电源上,内阻不可忽略的电流表A1与A2并联,示数分别为2A3A.若将两只电流表串联起来接入电路中,两只电流表的示数均为4A,那么电路不接入电流表时,流过R的电流是________A.

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