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如图所示,在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场,磁场区域上边界刚好与直线y=a重合...

如图所示,在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场,磁场区域上边界刚好与直线y=a重合,磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为(a,0)的A点以某一速度进入磁场区域,进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30°,离子质量为m,带电量为q。不计离子重力。

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(1)若离子离开磁场时位置坐标为(aa)的C点,求离子运动的速度大小

(2)当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长?并求出最长时间是多少?

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)若离子从y轴离开磁场区域时,其运动轨迹如图所示 由几何关系得轨迹半径为                         又离子在磁场中            得                    (2)离子在磁场中    得 运动的周期为            联立得            若为离子运动轨迹对应的圆心角,则离子在磁场中的运动时间为 则离子在磁场中的运动时间与离子的速度大小无关,与轨迹的圆心角有关。如图,只有当离子从x轴离开磁场(即离子既不从磁场的上边界离开磁场,也不从y轴离开磁场)时,离子运动轨迹的圆心角最大。由几何关系,最大圆心角为。   ①离子刚好不能从磁场区域上边界离开磁场,则轨迹恰好与上边界相切,如图,由几何关系  得,其轨迹半径为     ②若离子刚好不能从y轴离开磁场,则轨迹与y轴相切,如图由几何关系得,其轨迹半径为                综上所述,要使离子从x轴离开磁场,则其轨迹半径必须满足且 , 即                即要使离子能在磁场中运动时间最长,则离子运动的速度必须满足zxxk 运动的最长时间为 考点:洛伦兹力提供向心力
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考点分析:
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如图,质量m=5×10-8 kg的带电粒子以v0="2" m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长L="10" cm,板间距离d="2" cm,当AB间加电压UAB=1.0×103 V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势比B板电势高)。g=10m/s2。求:

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(1)带电粒子的电性,电荷量为多少?

(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?

 

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(12分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材。

A.干电池1节    B.滑动变阻器(0~20Ω); C.滑动变阻器(0~1kΩ)

D.电压表(0~3V);E.电流表(0~0.6A);F.电流表(0~3A)

G.开关、导线若干

⑴其中滑动变阻器应选___  ___,电流表应选_  _____。(只填器材前的序号)

⑵为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。说明: 满分5 manfen5.com

 

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(10分)为了测量一节干电池的电动势和内电阻,实验室准备了下列器材供选用:

A.待测干电池一节

B.直流电流表(量程0 ~ 0.6 ~ 3 A,0.6 A档内阻约为0.1Ω,3 A档内阻约为0.02Ω)

C.直流电压表(量程0 ~ 3 ~ 15 V,3 V内阻约为5 kΩ,15 V档内阻约为25 kΩ)

D.滑动变阻器(阻值范围为0 ~ 15Ω)

E.滑动变阻器(阻值范围为0 ~ 1000Ω)

F.开关,导线若干

(1)为了尽可能减少误差,其中滑动变阻器选      (填代号).

(2)请在图(甲)中进行实物连线。

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(3)根据实验记录,画出的U—I图线如图(乙)所示,从中可求出待测干电池的电动势为       V,内电阻为       Ω.说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图所示,一质量为m、电荷量为+q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是图中的(   )

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A.②③                                 B.①③

C.②④                                 D.①④

 

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在如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0说明: 满分5 manfen5.com,电路中的电阻R0为1.5说明: 满分5 manfen5.com,小型直流电动机M的内阻为0.5说明: 满分5 manfen5.com。闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是(   )         

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A.电动机的输出功率为14W

B.电动机两端的电压为7.0V

C.电动机产生的热功率为4.0W

D.电源输出的电功率为24W

 

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