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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B...

如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。一质量为m=5.0×10-8 kg、电量为q=1.0×10-6 C的带电粒子从P点沿图示方向以v=20 m/s的速度进入磁场,从x轴上的Q点离开磁场(Q点未画出)。已知OP=30 cm,粒子重力不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:

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1OQ的距离;

2若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。

 

(1)0.90 m(2) 【解析】 试题分析:(1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有: 得 代入数据得:R=0.50 m 而OP/cos 53°=0.50 m 故圆心一定在x轴上,轨迹如图甲所示。 由几何关系可知:OQ=R+Rsin 53°, 故OQ=0.90 m (2)带电粒子不从x轴射出(如图乙),由几何关系得: OP>R′+R′cos 53°① ② 由①②并代入数据得: (取“≥”照样给分) 考点:带电粒子在磁场中的运动 【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中的运动问题;考查动能定理、牛顿第二定律及向心力公式,同时将几何知识融入题中,从而提升学生分析与解题的能力;解题时必须要画出运动的草图,结合结合关系找到粒子运动的半径然后进行其他的求解.  
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考点分析:
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如图所示,一带电微粒质量为m、电荷量为q,从静止开始经电压为U1的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角为θ.已知偏转电场中金属板长L,两板间距d,带电微粒重力忽略不计.求:

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(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1

(2)偏转电场中两金属板间的电压U2

 

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如图所示,一个100匝的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为200 cm2,线圈的电阻为1 Ω,在线圈外接一个阻值为4 Ω的电阻和一个理想电压表。线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中,磁感强度随时间变化规律如B-t图所示,求:

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(1)t=3s时电压表的读数。

(2)4~6s内经过电阻R的电量。

 

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矩形导线框abcd置于竖直向上的磁感应强度为B=0.6T的匀强磁场中,其中ab、cd边长度相等均为L=0.5m,且ab、cd边质量均忽略不计,bc边长度为d=0.2m,质量为m=0.02kg,线框可绕MN转动,导线框中通以MabcdN方向的恒定电流后,导线框往纸外偏转角θ=370而达到平衡。sin370=0.6   cos370=0.8,g=10m/s2 求:

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(1)导线框达到平衡时,穿过平面abcd的磁通量ϕ为多少?

(2)线框中电流强度I大小

 

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某同学测定一根金属丝的电阻率。

(1)先用多用电表粗测其电阻。将选择开关调到欧姆挡×10档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:

a.将选择开关换成欧姆挡的_______档位(选填×100×1

b.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处。再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示,则此段电阻丝的电阻为         Ω。

(2)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下器材:4 V的直流电源;3 V量程的直流电压表;电键;导线等。还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用:

A.电流表A1(量程0.3A,内阻约1Ω)

B.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)

C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)

D.滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω)

为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大。电流表应选_____,滑动变阻器应选          (填器材前面的选项字母)。

(3)请根据实验原理,试在答题纸的对应方框内画出相应的实验原理图。

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某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸,他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图 (a)和如图(b)所示,则:长度为     cm,直径为    mm.

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