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如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场...

如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求

(1)电场强度E的大小和方向;

(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;

(3)A点到x轴的高度h.

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(1)电场强度E的大小为,方向竖直向上; (2)小球从A点抛出时初速度v0=; (3)A点到x轴的高度h=. 【解析】【解析】 (1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡,则有 qE=mg,得到E= 重力的方向竖直向下,则电场力方向竖直向上,由于小球带正电,故电场强度方向竖直向上. (2)小球做匀速圆周运动,设其设半径为r,由几何关系知 r== 小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供,设小球做圆周运动的速率为v,有 qvB=m 得v== 由速度分解知 v0=vcosθ 代入得到 v0= (3)根据机械守恒定律,有 mgh+= h= 将v0,v代入得到h= 答:(1)电场强度E的大小为,方向竖直向上; (2)小球从A点抛出时初速度v0=; (3)A点到x轴的高度h=. 【点评】本题属于带电粒子在组合场中运动问题,磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹,重力场中也可运用运动的合成和分解.  
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考点分析:
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一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,不计重力.求:

(1)粒子做圆周运动的半径R

(2)匀强磁场的磁感应强度B.

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某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:

电压表:V1(量程3V,内阻Rv1=10kΩ)

电压表:V2(量程15V,内阻Rv2=50kΩ)

电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)

电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)

滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)R2(阻值范围0~1000Ω,额定电流1A)

定值电阻:R3=0.5Ω   R4=10Ω

①为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中电压表应选用      ,滑动变阻器应选用      (填写器材的符号).

该同学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求,他将电流表G进行改装,电流表G应与定值电阻      并联,改装后的电流表对应的量程是      A.

②在如图所示的虚线框内,画出该同学实验连线时依据的实验原理图.

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③电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度,该同学利用上述实验原理测得数据,以电流表G的读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=      V (结果保留三位有效数字),电源的内阻r=      Ω (结果保留两位有效数字).

 

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用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径,测量结果如图甲,其读数为      mm.用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的标尺每一小格的长度为      mm,测量结果如图乙所示,此工件的直径为      cm.

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某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示,发电机输出的电压恒定,通过升压变压器T1和降压变压器T2乃向用户供电,已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:l,它的副线圈两端的交变电压如图乙所示,R0为负载电阻.若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是(  )满分5 manfen5.com

A.降压变压器T2原线圈的入电压为880V

B.降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4:1

C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压

D.当R0增大时,升压变压器T1的输出电压不变

 

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如图所示,A、B为两个相同的环形线圈,它们共轴并靠近放置,A线圈中通有图中所示的正弦交变电流,则(  )

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A.在t1~t2时间内,线圈A、B相互排斥

B.在t2~t3时间内,线圈A、B相互排斥

C.t1时刻两线圈间作用力为零

D.t2时刻两线圈间作用力最大

 

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