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如下图a所示的平面坐标系,在整个区域内充满了匀强磁场,磁场方向垂直坐标平面,磁...

 如下图a所示的平面坐标系6ec8aac122bd4f6e,在整个区域内充满了匀强磁场,磁场方向垂直坐标平面,磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示,开始时刻,磁场方向垂直纸面向内,6ec8aac122bd4f6e时刻,有一带正电的粒子(不计重力)从坐标原点O沿6ec8aac122bd4f6e轴正向进入磁场,初速度为6ec8aac122bd4f6e,已知正粒子的荷质比为6ec8aac122bd4f6e,其他有关数据见图中标示。试求:

(1)6ec8aac122bd4f6e时刻,粒子的坐标;

(2)粒子从开始时刻起经多长时间到达6ec8aac122bd4f6e轴;

(3)粒子是否还可以返回原点?如果可以,则经多长时间返回原点?

6ec8aac122bd4f6e

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)粒子进入磁场后在磁场中做圆周运动, 设半径为R,周期为T,由洛伦兹力提供向心力,有,得: 又 在磁场变化的第一段时间内,粒子运动的周期数为:(运动周期) 运动轨迹对应的圆心角为120°作出粒子在磁场中运动的轨迹如下图a所示,第一段时间末,粒子的坐标为: , 所求时刻,粒子的坐标(,0.6) (2)根据第(1)问可知,粒子在第一个磁场变化的时间段内时,运动了个周期,在第二个时间段内运动的周期数为 (个运动周期),所对应的运动轨迹圆心角为60° 第三个时间段内同样运动了:(个运动周期) 对应的圆心角为120° 粒子运动的轨迹如下图a所示,粒子恰好在第三段时间末通过轴 故运动时间为 (3)粒子在磁场中做周期性运动,根据对称性和周期性,画出粒子的部分运动轨迹如上图b所示,其中、、构成一个正三边形,故粒子在磁场中一共运动了6个大圆弧和3个小圆弧,故从原点出发到回到原点的总时间为 考点:考查了带电粒子在磁场中的运动
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考点分析:
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 如图所示,倾角θ=30°,宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨,固定在磁感强度B=1T,范围充分大的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用平行于导轨,功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量m=0.2kg,电阻R=1Ω放在导轨上的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直),当ab棒移动2.8m时获得稳定速度,在此过程中,金属棒产生的热量为5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2),求:

(1)ab棒的稳定速度;

(2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间.

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一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω,金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边与AA′重合),自静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB′重合),设金属框在下滑过程中的速度为v,与此对应的位移为s,那么v2―s图象如图所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上,g=10m/s2

(1)根据v2―s图象所提供的信息,计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d.

(2)金属框从进入磁场到穿出磁场所用的时间是多少?

(3)匀强磁场的磁感应强度多大。

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如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0O点射入磁场,入射方向在xoy平面内,与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l,求该粒子的电量和质量之比q/m及带点粒子在磁场中的运动时间

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为了探究材料未知、横截面积不同的金属丝甲、乙的电阻,采用了如图所示的实验电路。A、B、C为两段金属丝的端点,F是卡在金属丝上可移动的小滑片。在实验过程中,将滑片F从A端滑向C端,滑过的距离AF记为X,电压表、电流表的示数分别记为U、I。

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(1)用游标卡尺测出金属丝甲的直径d,测量结果如图所示,d=          mm;甲的电阻率的表达式ρ=                (用题目所给字母表示)

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(2)电压表读数U随距离X的变化数据如下表,请绘出U随X变化的图线(描绘在答卷纸上)。

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(3)在数据的测量过程中滑动变阻器的滑片P是否需要不停地移动?        

(4)若已测算出金属丝乙的横截面积为S=0.20mm2,电流表示数为I=1.20A,则金属丝乙的电阻率为                Ω·m

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下图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接。.

6ec8aac122bd4f6e

(1)将图中所缺的导线补接完整.

(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将向__________偏.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向__________偏.

 

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