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如图所示,平行四边形CDEF的DE边的长度是CD边的长度的2倍,CD的长度为d,...

如图所示,平行四边形CDEF的DE边的长度是CD边的长度的2倍,CD的长度为d,且CD边与对角线DF垂直,垂直平行四边形平面的匀强磁场仅分布在平行四边形CDEF内部,CF边界以上的足够大区域内有如图所示的匀强电场。一束比荷为k的正粒子以相同速率v从D点沿DE方向射入磁场,不计粒子之间的作用和粒子的重力。假设粒子都能从CF边上射出磁场,试求:

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(1)匀强磁场的磁感应强度范围;

(2)要使带电粒子离开磁场的速度方向恰好与CF垂直,求此时的磁感应强度;

(3)若满足条件(2)的粒子在电场中的运动轨迹与DF延长线的交点到F点的距离为3d,求匀强电场的电场强度E0

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)根据图中几何关系可知,CD垂直于DF,且CF=DE=2CD=2d,所以,,要使粒子都能从CF边上射出,则粒子恰好从F点射出时对应的磁感应强度较小,轨迹如图,由集合关系可知:△DFO1为等边三角形,则粒子的运动半径为: 又因为,且,解得: 当粒子运动的速度方向恰好与CF边相切射出磁场时,磁感应强度最大,轨迹如图,由集合关系可得,DO垂直CF,则运动半径为 此时磁感应强度: 所以 (2)由题意可知,当粒子垂直CF离开磁场时,运动轨迹对应的圆心在O点,由几何关系可知,此时粒子运动半径为 又因为,所以 (3)设粒子与CF交点为I,根据几何关系可知: 粒子在电场中做类平抛运动,由图及类平抛运动的规律可知: ; 联立解得: 考点:带电粒子在电场及在磁场中的运动 【名师点睛】此题考查了带电粒子在匀强电场及在匀强磁场中的运动问题;解题的关键是搞清粒子在磁场中的运动情况,画出草图,找到临界状态,结合几何关系及牛顿第二定律列方程解答;粒子在电场中运动时做类平抛运动,掌握类平抛运动的规律列两个方向的方程即可。  
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考点分析:
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如图甲所示,一半径R=1m、竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧轨道的最高点为M,斜面倾角θ=370,t=0时刻,有一质量m=2Kg的物块从A点开始沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示,若物块恰能到达M点,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,求:

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(1)物块经过B点时的速度VB

(2)物块在斜面上向上滑动的过程中克服摩擦力做的功.

 

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如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B,物体A放在倾角为θ的斜面上。已知物体A的质量为mA,物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ<tanθ),滑轮与轻绳间的摩擦不计,绳的OA段平行于斜面,OB段竖直,要使物体A静止在斜面上,则物体B质量的最大值为多少?

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现有一电动势E约为8 V,内阻r约为40Ω的电源,额定电流为50 mA.现有量程为3V、内阻为2kΩ的电压表和阻值为0—999.9Ω的电阻箱各一只,另有若干定值电阻、开关和导线等器材.为测定该电源的电动势和内阻,某同学设计了如图所示的电路进行实验,请回答下列问题

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1实验室备有以下几种规格的定值电阻R0,实验中应选用的定值电阻是        

A.200Ω         B.2kΩ        C.4kΩ        D.10kΩ

2实验时,应先将电阻箱的电阻调到_____ 选填“最大值”、“最小值”或“任意值” ,目的是_________.

3该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数.根据记录的多组数据,作出如图所示的满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com图线.根据该图线可求得电源的电动势E=____V,内阻r=______Ω.(保留两位有效数字)

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某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动.

1下列有关操作的叙述正确的是        

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A.安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上

B.将打点计时器与直流低压电源连接

C.释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器

D.应先释放纸带,然后接通电源

2实验得到一条纸带,测得各点之间的距离如图所示.已知电源频率为50Hz.从该纸带可知,重物是做       选填“匀速”、“匀变速”、“非匀变速”直线运动,加速度大小a=       m/s2 保留三位有效数字.

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一物体在竖直方向的升降机中,由静止开始竖直向上做直线运动,运动过程中小球的机械能E与其上升高度h关系的图象如图所示,其中0~h1过程的图线为曲线,h1~h2过程的图线为直线.根据该图象,下列说法正确的是 

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A.0~h1过程中,小球的动能一定在增加

B.0~h1过程中,升降机对小球的支持力一定做正功

C.h1~h2过程中,小球的重力势能可能不变

D.h1~h2过程中,小球的动能可能不变

 

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