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(18分)有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置,其原理如题24图所示,两带电金属...

(18分)有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置,其原理如题24图所示,两带电金属板间有匀强电场,方向竖直向上,其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一束比荷(电荷量与质量之比)均为6ec8aac122bd4f6e的带正电颗粒,以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线O’O进入两金属板之间,其中速率为v0的颗粒刚好从Q点处离开磁场,然后做匀速直线运动到达收集板。重力加速度为g,PQ=3d,NQ=2d,收集板与NQ的距离为l,不计颗粒间相互作用。求

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(1)电场强度E的大小;

(2)磁感应强度B的大小;

(3)速率为λv0(λ>1)的颗粒打在收集板上的位置到O点的距离。

 

(1)kg(2)(3)d(5λ-)+ 【解析】(1)设带电颗粒的电荷量为q,质量为m, 有qE=mg, 将q/m=1/k代入得,E=kg。 (2)如图, 有qv0B=m R2=(3d)2+(R-d)2 联立解得B=。 (3)如图所示,有qλv0B=m, tanθ=。 y1=R1-,y2=l tanθ。 y= y1+ y2。 联立解得y=d(5λ-)+
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考点分析:
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某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如题22图3所示。

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①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式___________,利用测量数据作出U-I图像,得出E和r。

②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路。

③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图像如题22图4(见下页)中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:

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在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势___________(填“增大”“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”“减小”或“不变”)。

曲线(c)对应的电源电动势E=_____________V,内阻r=____________Ω,当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出功率P=_____________mW.(均保留三位有效数字)

 

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题22图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的__________面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如题22图2所示,计算折射率时,用_____________(填“d”或“e”)点得到的值较小,用________________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。

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如题图21图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场,在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M’、N’、P’、Q’恰好在磁场边界中点,下列图像中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是

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空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如题图20图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则

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A.P、Q两点处的电荷等量同种

B.a点和b点的电场强度相同

C.c点的电势低于d点的电势

D.负电荷从a到c,电势能减少

 

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以下是物理学史上3个著名的核反应方程

x+6ec8aac122bd4f6eLi→2y,y+6ec8aac122bd4f6eN→x+6ec8aac122bd4f6eO,y+6ec8aac122bd4f6eBe→z+6ec8aac122bd4f6eC。

x、y和z是3种不同的粒子,其中z是

A.α粒子            B.质子      C.中子      D.电子

 

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