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在如图所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴正方向成60°,大小...

在如图所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴正方向成60°,大小为E=4.0×105N/C;y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T。有一质子以速度v=2.0×106m/s,由x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场,在磁场中运动一段时间后射入电场,后又回到磁场,经磁场作用后又射入电场。已知质子质量近似为m=1.6×10-27kg,电荷q=1.6×10-19C,质子重力不计。求:(计算结果保留3位有效数字)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.质子在磁场中做圆周运动的半径。

2.质子从开始运动到第二次到达y轴所经历的时间。

3.质子第三次到达y轴的位置坐标。

 

1.0.1m 2.2.57×10-7s 3.(0,34.6cm) 【解析】 (1)质子在磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,     得质子做匀速圆周运动的半径为                               (2)由于质子的初速度方向与x轴正方向夹角为30°,且半径恰好等于OA,因此,质子将在磁场中做半个圆周到达y轴上的C点,如答图所示。     根据圆周运动的规律,质子做圆周运动周期为     质子从出发运动到第一次到达y轴的时间t1为                    质子进入电场时的速度方向与电场的方向相同,在电场中先做匀减速直线运动,速度减为零后反向做匀加速直线运动,设质子在电场中运动的时间t2,根据牛顿第二定律,             因此,质子从开始运动到第二次到达y轴的时间t为                  (3)质子再次进入磁场时,速度的方向与电场的方向相同,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,到达y轴的D点。     根据几何关系,可以得出C点到D点的距离为     则质子第二次到达y轴的位置为     即质子第三次到达y轴的坐标为(0,34.6cm)。
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考点分析:
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如图所示,ab、cd为一对水平正对放置的平行金属板,ab板在上、cd板在下,两板间距d=0.10m,板长l=2.0m,两板间电势差U=1.0×104V。一带负电荷的油滴以初速度v0=10m/s由两板中央沿垂直电场强度方向射入板间电场区,并能由bd端射出电场区。设电场区域仅限于两平行板之间,取g=10m/s2

1.说明在带电油滴的比荷大小(q/m)不同时,油滴射入电场后可能发生的几种典型运动情况,指出运动性质。

2.求出上述几种典型运动情况中油滴的比荷大小(q/m)应满足的条件。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,PQ和MN为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.若导轨是光滑的,为了使物体c能保持静止,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?

2.若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?

 

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1.如图a所示中给出的是用螺旋测微器测量某导体棒直径时的示数,此读数应为         mm        

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

2.某物理实验小组在使用多用电表按正确步骤测量某一电阻阻值,选择开关指在“×100”欧姆档,指针指示位置如图b所示,则这电阻是        6ec8aac122bd4f6e。如果要用该多用电表测量一个约1406ec8aac122bd4f6e的电阻,为了使测量结果比较精确,应选的欧姆档是      (填“×1”“×10”、“×100”、或“×1k”)。 在使用欧姆档时要注意,变换另一个倍率的欧姆档后,必须重新          

 

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如图所示,将边长为l、总电阻为R的正方形闭合线圈,从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出(磁场方向,垂直线圈平面)

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1.所用拉力F                   

2.拉力F做的功W       

3.拉力F的功率PF        .     

4.线圈放出的热量Q        

5.线圈发热的功率P          

6.通过导线截面的电量q        

 

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如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L,共有n匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,左边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知磁感应强度的大小为         

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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