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如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T...

如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C,初速度v=3.2×106m/s.

(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

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(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;

(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;

(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场,在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN=40cm,则此α粒子从金箔上穿出时,损失的动能△EK为多少?

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即 则 即α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R为20cm. (2)设cd中心为O,向c端偏转的α粒子,当圆周轨迹与cd相切时偏离O最远,设切点为P,对应圆心O1,如图所示: 则由几何关系得: 向d端偏转的α粒子,当沿sb方向射入时,偏离O最远,设此时圆周轨迹与cd交于Q点,对应圆心O2,如图所示,则由几何关系得: 故金箔cd被α粒子射中区域的长度 (3)设从Q点穿出的α粒子的速度为v′,因半径O2Q∥场强E,则v′⊥E,故穿出的α粒子在电场中做类平抛运动,轨迹如图所示. 沿速度v′方向做匀速直线运动,位移 沿场强E方向做匀加速直线运动,位移 则由 得:v′=8.0×105m/s 故此α粒子从金箔上穿出时,损失的动能为 考点:本题考查功能关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律;带电粒子在匀强电场中的运动;带电粒子在匀强磁场中的运动. 【名师点睛】本题关键将粒子的运动分为磁场中的运动和电场中的运动,对于磁场中的运动根据洛伦兹力提供向心力列式,同时结合几何关系分析;对于电场中的运动,通常都为类平抛运动,然后根据正交分解法分解为直线运动研究.  
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考点分析:
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质为m=2kg的物体静止在水平面上,它与地面之间的动摩擦因数μ=0.5,现在对物体施加以如图所示的拉力F=10N,与水平方向夹角θ=37°(sin37°=0.6),经过t=10s后撤去力F,再经一段时间,物体又静止。(g取10m/s2)求:

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(1)物体运动过程中最大速度的大小;

(2)物体运动的总位移的大小.

 

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重庆一中一研究性学习小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω•m)。如图甲所示为该组同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm,将水样注满容器后,进行以下操作:

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(1)分别用多用电表欧姆挡的×l00×1K两档粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图乙所示,则所测水样的电阻约为       Ω.

(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材;

A.电流表(量程5mA,电阻RA约为20Ω)

B.电压表(量程15V,电阻Rv约为10kΩ)

C.滑动变阻器(0-20Ω,额定电流1A)

D.电源(12V,内阻约10Ω)

E.开关一只、导线若干

请在答题卷的实物图中完成电路连接.

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(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示,请在答题卷相应位置的坐标纸中作出U-I关系图线.(坐标纸上已经描出四个点,请你描出另外两点并连出图线)

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(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为        Ω•m,据此可知,所测水样在电阻率这一指标上         (选填达标不达标 ).

 

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某同学在探究摩擦力的实验中采用如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,下表是其记录的实验数据.木块的重力为10.ON,根据表格中的数据回答下列问题(重力加速度g=9.80m/s2,结果保留3位有效数字):

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(1)木块与桌面间的最大静摩擦力满分5 manfen5.com       N;

(2)木块与桌面间的动摩擦因数满分5 manfen5.com        

(3)实验次数5中监测到的加速度a=        m/s2

 

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如图所示,实线表示竖直平面内的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L斜向上做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中正确的是

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A.液滴一定做匀速直线运动   B.液滴一定带负电

C.电场线方向一定斜向上     D.液滴有可能做匀变速直线运动

 

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某研究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化曲线如图甲所示,其中R表示磁敏电阻的阻值。为研究其磁敏特性设计了图乙所示电路.关于这个探究实验,下列说法中正确的是

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A.闭合开关S,图乙中只增加磁感应强度的大小时,电压表的示数增大

B.闭合开关S,图乙中只改变磁场方向,电压表的示数减小

C.闭合开关S,图乙中只增加磁感应强度的大小时,流过aP段的电流减小

D.闭合开关S,图乙中只增加磁感应强度的大小时,电源的输出功率可能增大

 

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