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一带正电的粒子带电量为q,质量为m。从静止开始经一电压U1=100V的匀强电场加...

一带正电的粒子带电量为q,质量为m。从静止开始经一电压U1=100V的匀强电场加速后,垂直进入一电压U2=40V的平行板电场,平行板长L=0.2m,间距d=1cm。在平行板区域同时存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B1=1T。粒子穿过平行板后进入另一垂直向里的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B2,宽度D=0.1m。最后从此磁场的右边界以

60°穿出(如图所示)。已知粒子的比荷为6ec8aac122bd4f6e,忽略粒子重力及阻力的影响。

(1)求粒子进入平行板电场时的速度大小;

(2)求有界匀强磁场的磁感应强度B2的大小;

(3)求粒子从进入磁场到穿出磁场所用时间。(保留一位有效数字)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)粒子经过加速电场,由动能定理有        (2分)     解得粒子进入平行板电场时的速度        (2分) (2)粒子在平行板中受到的洛仑兹力              (2分)      所受的电场力                              (2分)      由于F=f,粒子沿v0方向匀速直线穿过平行板,进入有界磁场B2        (1分)      由几何关系可得,粒子圆周运动的半径       (1分)      又因为                                         (1分)  得 磁感应强度                                    (1分) (3)粒子在平行板区域所用时间                 (1分)      粒子在有界磁场区域所用时间                  (2分)      所以粒子在穿越两个磁场所用的总时间             (1分) 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车上表面相平,质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车,使得小车在光滑水平面上滑动。已知小滑块从高为H的位置由静止开始滑下,最终停到小车上。若小车的质量为M。g表示重力加速度,求:

    (1)滑块到达轨道底端时的速度大小v0

    (2)滑块滑上小车后,小车达到的最大速度v

    (3)该过程系统产生的内能Q

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab,棒上通以3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止。求:(1)ab棒对导轨的压力;(2)匀强磁场的磁感应强度B。

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有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx。

 (1)若已知这段导体的电阻约为30Ω,要尽量精确的测量其电阻值,并要求直接测量的变化范围尽可能大一些,除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是              。(只填写字母代号)

A.电池(电动势14 V、内阻可忽略不计) B.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.12Ω)

C.电流表(量程0~100m A,内阻约12 Ω) D.电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ)

E.电压表(量程0~15 V,内阻约15 kΩ)  F.滑动变阻器(0~10Ω,允许最大电流2.0A)

G.滑动变阻器(0~500 Ω,允许最大电流0.5 A)

 (2)在方框中画出测这段导体电阻的实验电路图。

 (3)根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图所示,发现MN段明显向上弯曲。若实验的操作、读数、记录、描点和绘图等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是                              

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某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞过程中动量守恒的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选         段来计算A的碰前速度,应选       段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前动量为         kg·m/s;碰后动量为            kg·m/s.通过计算可以发现,在误差允许范围内,碰撞前后两个小车的动量之和是相等的。

 

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如图所示,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处,使金属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域,磁感线的方向和水平面垂直。若悬点摩擦和空气阻力均不计,则    (    )

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A.金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流

B.金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大,而且产生的感应电流越大

C.金属环开始摆动后,摆角会越来越小,摆角小到某一值后不再减小

D.金属环在摆动过程中,机械能将全部转化为环中的电能

 

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