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如图所示,真空中的矩形abcd区域内存在竖直向下的匀强电场,半径为R的圆形区域内...

如图所示,真空中的矩形abcd区域内存在竖直向下的匀强电场,半径为R的圆形区域内同时存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆形边界分别相切于ad、bc边的中点e、f.一带电粒子以初速度v沿着ef方向射入该区域后能做直线运动;当撤去磁场并保留电场,粒子以相同的初速度沿着ef方向射入恰能从c点飞离该区域.已知ad=bc=manfen5.com 满分网R,忽略粒子的重力.求:
(1)带电粒子的电荷量q与质量m的比值manfen5.com 满分网
(2)若撤去电场保留磁场,粒子离开矩形区域时的位置.

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(1)本题先分析带电粒子的运动情况,并把握每个过程遵守的规律:未撤去磁场时,带电粒子做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡;撤去磁场后,带电粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,已知水平距离x=2R,竖直距离y=bc=,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出比荷. (2)若撤去电场保留磁场,粒子将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可求得轨迹半径,画出轨迹,由几何关系求出粒子离开矩形区域时的位置. 【解析】 (1)设匀强电场强度为E,当电场和磁场同时存在时,粒子沿ef方向做直线运动,有:   qvB=qE…① 当撤去磁场,保留电场时,带电粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由题,粒子恰能从c点飞出,则  水平方向有:2R=vt  ②  竖直方向有:= ③             qE=ma  ④ 联解①②③④得:    =…⑤ (2)若撤去电场保留磁场,粒子将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,轨迹如图所示. 设粒子离开矩形区域时的位置g离b的距离为x,则由牛顿第二定律: …⑦ 得,r=== 由图中几何关系得: 粒子的轨迹半径为r=Rtanθ=R…⑧ 得θ=60° 故粒子离开磁场时到b的距离为x=-…⑨ 代入解得:x=…⑩ 答: (1)带电粒子的电荷量q与质量m的比值等于. (2)若撤去电场保留磁场,粒子离开矩形区域时的位置离b的距离为.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,粗糙平台高出水平地面h=1.25m,质量为m=1kg的物体(视作质点)静止在与平台右端B点相距L=2.5m的A点,物体与平台之间的动摩擦因数为μ=0.4.现对物体施加水平向右的推力F=12N,作用一段时间t后撤去,物体向右继续滑行并冲出平台,最后落在与B点水平距离为x=1m的地面上的C点,忽略空气的阻力,取g=10m/s2.求:
(1)物体通过B点时的速度;
(2)推力的作用时间t
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某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20Ω)材料的电阻率.他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);电阻箱R(0~999.9Ω);
开关、导线若干.
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他们的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;
B.根据提供的器材,设计并连接好如图甲所示的电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关S;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的示值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.
F.断开开关,拆除电路并整理好器材.
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次直径的测量值d=    mm;
(2)实验中电流表应选择    (选填“A1”或“A2”);
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R,在L轴的截距为L,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=    (用给定的物理量符号和已知常数表示). 查看答案
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A.直流电源
B.交流电源
C.游标卡尺
D.毫米刻度尺
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B.V1:V2=9:1
C.△E=W1
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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