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如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-...

如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求:

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(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1

(2)偏转电场中两金属板间的电压U2

(3)为使带电微粒不会从磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

 

 (1) v0=1.0×104 m/s (2) U2="100" V (3)   【解析】 试题分析:(1)粒子在加速电场中,电场力做功,由动能定理求出速度v0. (2)粒子进入偏转电场后,做类平抛运动,运用运动的合成与分解求出电压. (3)粒子进入磁场后,做匀速圆周运动,结合条件,画出轨迹,由几何知识求半径,再求B. 【解析】 (1)微粒在加速电场中由动能定理得:  ①  解得解得: v0=1.0×104 m/s (2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有: ②  且:③ 联立①②③解得U2="100" V (3)进入磁场时微粒的速度是 ④ 当磁感应强度为B0时,粒子刚好不从右边界穿出,轨迹如图,由几何关系有:D=r+rsinθ  ⑤ 洛伦兹力提供向心力:⑥ 联立④⑤⑥解得:B0="0.10" T 则:  考点:动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在混合场中的运动.
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考点分析:
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如图,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。试问:

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(1)a与b球碰前瞬间,a球的速度多大?

(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)

 

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如图所示,质量为m=50g的铜棒长L=10cm,用长度均为l,质量可不计的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场B中,已知B=0.50T。通电后棒向纸外偏转,当棒处于静止状态时,悬线与竖直方向的夹角为q=37°。求铜棒中电流的方向及电流的大小.(取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8) 说明: 满分5 manfen5.com

 

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某同学在做多用电表测未知电阻的实验中:

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(1)测量某电阻时,用“×100W”档时发现指针偏转角度过大,他应该换用_________档(填“×10W”或“×1kW”),换档后,先要______________。

(2)换挡后,按正确的操作步骤测某电阻R的阻值,表盘的示数如上图,则该电阻R的阻值约为__________Ω。

(3)该同学想用伏安法更精确地测量电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)

电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω) 

电压表V1(量程0~3V,内阻约20kΩ)

电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)

滑动变阻器R1(0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)

滑动变阻器R2(0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)

直流电源E(电动势4V,内阻不计)

 

实验台上已放置开关、导线若干及电阻R, 为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,则电流表应选             ,电压表应选           ,滑动变阻器选            

(4)在答案卷上相应方框内画出最合理的实验电路图,并标明所用器材的代号。说明: 满分5 manfen5.com

 

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某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端上,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

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(1)本实验必须测量的物理量有以下哪些______;

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H     

B.小球a、b的质量ma、mb     

C.小球a、b的半径r       

D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离说明: 满分5 manfen5.com

F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(2)两球(ma>mb)相碰后,小球a、b的落地点依次是图中水平面上的       点和       点;

(3)某同学在做实验时,测量了过程中的各个物理量,利用上述数据验证碰撞中的动量守恒:若表达式                                        成立,则可验证在误差允许的范围内系统动量守恒。

 

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读出以下仪器的读数:

说明: 满分5 manfen5.com              说明: 满分5 manfen5.com

(1)电压表读数:                                  (2)电流表读数:             

说明: 满分5 manfen5.com               说明: 满分5 manfen5.com

(3)游标卡尺(10分度)读数:                     (4)螺旋测微器读数:       

 

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