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如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、...

如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,圆形磁场区域半径为r。当一带正电的粒子(质量为m,电荷量为q)从A点静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,磁感应强度为B,粒子恰好从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力忽略不计。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度v的大小;

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子在电场、磁场中运动的总时间t;

(3)若粒子在离开磁场前某时刻,磁感应强度方向不变,大小突然变为B1,此后粒子恰好被束缚在该磁场中,则B1的最小值为多少?

 

(1);(2)t;(3)。 【解析】(1)设粒子经电场加速后的速度为v,根据动能定理有qEL=mv2  (2分) 解得:             (2分) (2)粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动,设其半径为 R,因洛伦兹力提供向心力, 所以有qvB=               (1分) 由几何关系得        (2分)  所以               (1分) 设粒子在电场中加速的时间为,在磁场中偏转的时间为 粒子在电场中运动的时间t1==    (2分) 粒子在磁场中做匀速圆周运动,其周期为    (1分) 由于∠MON=120°,所以∠MO'N=60°故粒子在磁场中运动时间 t2=                              (2分) 所以粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间: t=t1+t2 =+        (1分) (3)如图所示,当粒子运动到轨迹与O O'连线交点处改变磁场大小时,粒子运动的半径最大,既B1对应最小值(2分) 由几何关系得此时最大半径有   (2分)   所以                (2分)
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考点分析:
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如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨间距为L,导轨上端连接一个阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在斜面垂直向上的匀强磁场B,磁场区域的宽度为d。导体棒a、b放在斜面上,a棒的质量ma=0.2kg,电阻Ra=2Ω;b棒的质量mb=0.1kg,电阻Rb=2Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,都能匀速穿过磁场区域,且当b棒刚穿出磁场时a棒正好进入磁场。重力加速度g=10m/s2,不计棒之间的相互作用,不计金属导轨的电阻。导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,导轨足够长。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)安培力对导体棒a、b的作功之比Wa:Wb为多少。

(2)导体棒a、b在磁场中运动时速度之比va:vb为多少。

(3)如果d=0.4m,则a棒开始运动时距虚线L1的距离la是多少?

 

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如图所示,在半径为R的圆形边界内存在竖直向上的匀强电场,电场强度E=1×106T。以圆心为坐标原点建立直角坐标系,在坐标原点分别以竖直向上、竖直向下,水平向左、水平向右同时抛出四个带正电的小球,小球的电荷量q=8×10-12C,质量m=1×10-6kg,它们的初速度大小均为v0=4m/s,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/ s2。则:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)当R=6ec8aac122bd4f6em时,水平向右抛出的小球经过多少时间到达圆形边界?

(2)试证明,在四个小球都未到达圆形边界前,能用一个圆将四个小球连起来。并写出圆心的坐标。

 

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某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个阻值为2Ω的定值电阻R0,一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

实验次数

1

2

3

4

5

R(Ω)

2.0

8.0

14.0

20.0

26.0

I(A)

1.00

0.50

0.34

0.25

0.20

测得的数据如下表所示:

 

 

 

 

 

 

 

(1)电路中定值电阻R0的作用是:         ①                    

(2)该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内阻,若将R作为直角坐标系的纵坐标,则应取  ②  作为横坐标。并利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)由图象可知,该电池的电动势E=    ③  V,内阻r=  ④   Ω;(保留两位有效数字)

 

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某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中。已知双缝间距离为d,双缝到毛玻璃屏间距离为L,实验时先移动测量头(如图A所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心(如图B所示),并记下游标卡尺的读数x1(如图C所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹中心(如图D所示)并记下游标卡尺的读数x7(如图E所示)。则游标卡尺的读数x1=           mm,游标卡尺的读数x7=    ②    mm。计算实验中所用单色光波长的表达式为λ=    ③     。(用字母d、L、 x1、 x7表示)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

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如图所示,在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c处分别固定一个正点电荷+Q,顶点b、d处分别固定一个负点电荷-Q,它们的电荷量相等。各边的中点分别为E、F、G、H,正方形对角线的交点为O。下列说法中正确的是:(     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.E、F、G、H四个点的电场强度相同

B.过EG两点的直线是一条等势线

C.沿直线从b到d各点电势先减小后增大

D.将试探电荷+q从E点沿直线移到F点,电势能增大

 

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