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(2012年2月天水一中检测)如图所示,圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向...

(2012年2月天水一中检测)如图所示,圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,边界跟y轴相切于坐标原点O O点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电量为q,不考虑带电粒子的重力。

(1)推导粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径;

(2)求粒子通过磁场空间的最大偏转角;

(3)若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹,则从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子第一次回到O点经历的时间是多长?(已知arctan2=6ec8aac122bd4f6e

 

(1)(2)(3) 【解析】(1)带电粒子进入磁场后,受洛仑兹力作用,由牛顿第二定律得: , 。 (2)设粒子飞出和进入磁场的速度方向夹角为φ, 则 x是粒子在磁场内轨迹的两端点的直线距离。 x最大值为2R,对应的就是φ最大值.,由题述2R=r 所以 (3)设粒子与边界相邻两次碰撞过程通过的弧长所对的圆心角为2θ,该弧长所对磁场边界圆的圆心角为2β。如图所示。 则tan=,       =, 由图中的几何关系,可得θ+β=π/2,= 要使粒子还能通过O点,应满足 (均为正整数) 即(均为正整数) 当粒子第一次回到O点,应取 又α粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 所以从O点沿x轴正方向射出的粒子第一次回到O点经历的时间是
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考点分析:
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(2012年2月河北省衡水中学下学期一调考试)坐标原点O处有一点状的放射源,它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为6ec8aac122bd4f6e,其中qm分别为α粒子的电量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xoy平面的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板,放置于y=2d处,如图所示,.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.(不考虑a粒子的重力)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)求α粒子刚进人磁场时的动能;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度.

 

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(2012年2月武汉调研)如图所示,在直角坐标系O-xyz中存在磁感应强度为B=6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,方向竖直向下的匀强磁场,在(0,0,h)处固定一电量为+q(q>0)的点电荷,在xOy平面内有一质量为m,电量为-q的微粒绕原点O沿图示方向做匀速圆周运动。若该微粒的圆周运动可以等效为环形电流,求此等效环形电流强度I。(重力加速度为g)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(2012年2月济南检测)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,提供的实验器材有,

A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约为0.3A)

B.电流表A (0~0.6A,内阻约为0.5Ω)

C.电压表V(0~6V,内阻约为5kΩ)

D.滑动变阻器R1 (0~10Ω, 2A )

E.滑动变阻器R2 (0~100Ω, 0.2A )

F.电源(6V,内阻不计)

G.开关及导线若干

(1)实验中滑动变阻器选      (填“R1”或“R2”)

(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I 。请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)该同学根据实验数据作出了如图乙的U-I图象,根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)

 

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(10分)(2012年2月洛阳五校联考)有两个完全相同,但刻度盘上仅有刻度而没有标度值的电压表,电压表的内阻约为5000Ω。现打算用如图(a)所示的电路测量它们的内阻。其中:E为电动势12V、内阻可忽略不计的电源;R1是调节范围为0~9999Ω的电阻箱;R2是调节范围为0~1000Ω的滑动变阻器;S为电键。

①闭合电键S之前,滑动滑动变阻器的滑片P应滑到变阻器的___________端。(填“a”或“b”)。

②闭合电键之后,适当调节滑动变阻器滑片P和电阻箱的旋钮,当电阻箱调节成如图(b)所示的情景时,两电压表指针的位置如图(c)所示,由此可知,此时电阻箱的阻值为___________Ω,(2分)这两个电压表的内阻均为___________Ω。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③由各个器材的参数和各图所示的情景可知,这两个电压表的量程在下面提供的四个选项中最多不会超过选项___________。

A.6V                   B.9V               C.14V              D.18V 

 

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(2012年2月河北省衡水中学下学期一调考试)如图所示电路中,电源内电阻为rR1R3R4均为定值电阻,电表均为理想电表。闭合电键S,将滑动变阻器R2的滑片向上滑动,电流表和电压表示数变化量的大小分别为DIDU,下列结论中正确的是(      )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(A)电流表示数变大        (B)电压表示数变大

(C)>r                 (D)<r

 

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