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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=30°,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.(manfen5.com 满分网3)求:
(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)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

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(1)粒子在加速电场中,电场力做功,由动能定理求出速度v. (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)带电微粒经加速电场加速后速度为v,根据动能定理 =1.0×104m/s (2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动 水平方向: 带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2 竖直方向: 由几何关系  得U2=100V (3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设微粒轨道半径为R,由几何关系知 设微粒进入磁场时的速度为v′ 由牛顿运动定律及运动学规律得  B== 解得B=0.1T 若带电粒子不射出磁场,磁感应强度B至少为0.1T. 答:(1)速率为1.0×104m/s (2)电压为100V (3)磁感应强度B至0.1T
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直.在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m,电阻均为R,其余电阻不计.整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当用水平向右的恒力F=manfen5.com 满分网mg拉细杆a,达到匀速运动时,杆b恰好静止在圆环上某处,试求:
(1)杆a做匀速运动时,回路中的感应电流;
(2)杆a做匀速运动时的速度;
(3)杆b静止的位置距圆环最低点的高度.
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(1)用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:______
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出
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的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=______
③在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是______.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=______
(2)、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图3,由图3可知其长度为______mm;
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②用螺旋测微器测量其直径如图4,由图4可知其直径为______mm;
③用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图4,则该电阻的阻值约为______Ω.
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S,导线若干为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
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如图,水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分,隔板可在气缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝.气缸壁和隔板均绝热.初始时隔板静止,左右两边气体温度相等.现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电源.当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比( )
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A.右边气体温度升高,左边气体温度不变
B.左右两边气体温度都升高
C.左边气体压强增大
D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
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质量为2千克的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下,由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示,则( )
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A.此物体在AB段做匀加速直线运动
B.此物体在AB段做匀速直线运动
C.此物体在0A段做匀加速直线运动
D.此物体在0A段做匀速直线运动
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manfen5.com 满分网如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为ϕA、ϕB、ϕC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有( )
A.ϕA>ϕB>ϕC
B.EC>EB>EA
C.UAB<UBC
D.UAB=UBC
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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