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如图,xOy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一个质量为m,带电荷量为+q的粒...

如图,xOy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一个质量为m,带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴正方向开始运动.当它经过图中虚线上的M(2manfen5.com 满分网a,a)点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),又从虚线上的某一位置N处y轴负方向运动并再次经过M点.已知磁场方向垂直xOy平面(纸面)向里,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力.试求:
(1)电场强度的大小;
(2)N点的坐标;
(3)矩形磁场的最小面积.

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带电粒子在电场中做类平抛运动,射出电场后做匀速直线运动,进入在磁场中做匀速圆周运动,利用类平抛运动的规从电场中射出速度方向的垂线一,垂足为P,则P点为粒子射入磁场的入射点,N为从磁场中射出的初射点.以O′为圆心,ON为半径做圆如下图;该圆即是粒子运动的轨迹;做NP 的平行线与圆相切,再做MO′的两条平行线与圆相切,则这三条切线和MN围成的面积即是最小面积. 【解析】 如图是粒子的运动过程示意图. (1)粒子从O到M做类平抛运动,设时间为t,则有                     得                     电场强度大小为: (2)设粒子运动到M点时速度为v,与x方向的夹角为α,则:             =           , 由题意知,粒子从P点进入磁场,从N点离开磁场,粒子在 磁场中以O′点为圆心做匀速圆周运动,设半径为R, 则:, 代入数据得粒子做圆周运动的半径为:               由几何关系知:    所以N点的纵坐标为   横坐标为                         故N点的坐标为() (3)当矩形磁场为图示虚线矩形时的面积最小.则矩形的两个边长分别为                       所以矩形磁场的最小面积为:    矩形磁场最小面积为
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考点分析:
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(1)在2.0×10-2~4.0×10-2s时间内线框中产生感应电流的大小
(2)在t=3.010-2s时间内线框受到斜面的摩擦力的大小和方向
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①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?______
A.打点计时器      B.秒表    C.毫米刻度尺    D.电流表
②如果用该实验装置测量滑块加速度,对实验结果影响最大的原因是:______
Ⅱ、某待测电阻RX的阻值大约为100Ω,现要测量其阻值,实验室提供有如下器材:
电流表A1(量程40mA、内阻r1=10Ω)
电流表A2(量程100mA、内阻如约为3Ω)
滑动变阻器R,最大阻值约为l0Ω
定值电阻R(阻值为100Ω)
电源E(电动势4V、有内阻)
开关、导线若干
测量要求:电表读数不得小于其量程的1/2.能测多组数据.
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(1)请你在虚线框内画出测量电阻RX的实验电路原理圈(用所给器材的符号标注)
(2)用已知量和测量的量表示RX,RX=______(若用到电表读数,分别用I1、I2表示A1、A2的读数)

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A.W1>0,W2<0,W3=0
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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