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有一个正方体形的匀强磁场和匀强电场区域,它的截面为边长L=0.20m的正方形,其...

有一个正方体形的匀强磁场和匀强电场区域,它的截面为边长L=0.20m的正方形,其电场强度为E=4.0×105V/m,磁感应强度B=2.0×10-2T,磁场方向水平且垂直纸面向里,当一束质荷比为manfen5.com 满分网kg/C的正离子流(其重力不计)以一定的速度从电磁场的正方体区域的左侧边界中点射入,如图所示.(计算结果保留两位有效数字)
(1)要使离子流穿过电场和磁场区域而不发生偏转,电场强度的方向如何?离子流的速度多大?
(2)在(1)的情况下,在离电场和磁场区域右边界D=0.40m处有与边界平行的平直荧光屏.若只撤去电场,离子流击中屏上a点;若只撤去磁场,离子流击中屏上b点.求ab间距离.(a,b两点图中未画出)

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离子流不发生偏转,则电场力与洛伦兹力相平衡,从而求出速度大小及电场强度方向.当撤去电场时,离子在洛伦兹力作用下在磁场中做匀速圆周运动,由已知长度与轨道半径的关系可知偏离距离;若撤去磁场,离子在电场中做匀变速曲线运动,由运动学公式可求出偏离距离,则ab间距离是两个偏离距离之和. 【解析】 (1)电场方向竖直向下,与磁场构成粒子速度选择器,离子运动不偏转 则qE=qBv 离子流的速度为 (2)撤去电场,离子在磁场中做匀速圆周运动,所需向心力由洛伦兹力提供,于是 则 离子离开磁场区边界时,偏转角为θ 则sin 即θ=30° 如答图1所示 偏离距离y1=R-Rcosθ=0.054m 离开磁场后离子做匀速直线运动 总的偏离距离为y=y1+Dtanθ=0.28m 若撤去磁场,离子在电场中做匀变速曲线运动 通过电场的时间 加速度 偏转角为θ′,如答图2所示 则 偏离距离为 离开电场后离子做匀速直线运动 总的偏离距离 所以,a、b间的距离ab=y+y′=0.53m
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考点分析:
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一颗子弹的质量m=10g,在空中以竖直向上速度v=800m/s射向即将下落的质量M=0.8kg的木块,子弹击穿木块的时间极短.若子弹穿过木块后,木块能上升的最大高度是h=0.8m,不计木块的空气阻力,g=10m/s2.试求:
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(2)设子弹受到的空气阻力为子弹重力的4倍,求子弹穿过木块后上升到最大高度所用的时间.
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②打出的纸带如图2所示,实验时纸带的______端是和重物相连接;(选填“甲”或“乙”)
③纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据算出当地的重力加速度是______
④若当地的重力加速度真实数值是9.8m/s2,请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因______
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(2)有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池组(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略),小明同学用这只电压表和电池组,再加一个开关和一些连接导线,设计出测量某一高阻值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和电压表的内阻RV相差不大)
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②简要写出他在测量步骤(一)和(二)中需记录的数据;
步骤(一)______;步骤(二)______;(以上两空用字母表示并用文字作简要说明)
③用②中的数据表示高阻值电阻Rx的表达式Rx=______
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manfen5.com 满分网如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为n1,次级线圈的匝数为n2,初级线圈的两端a、b接正弦交流电源,电压表V的示数为220V,负载电阻R=44Ω,电流表A1的示数为0.20A.下列判断中正确的是 
( )
A.初级线圈和次级线圈的匝数比为2:1
B.初级线圈和次级线圈的匝数比为5:1
C.电流表A2的示数为1.0A
D.电流表A2的示数为0.4A
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处于同一平面内的两根长直导线中通有方向相反大小不同的电流,这两根导线把它们所在的平面分成a、b、c三个区域,如图所示,则磁感强度为零的区域( )
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B.可能同时出现在a、c区
C.可能出现在a区
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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