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在如图所示的平行于直角坐标系内,有一用特殊材料制成的PQ,平行于y轴放置,该材料...

在如图所示的平行于直角坐标系内,有一用特殊材料制成的PQ,平行于y轴放置,该材料特性是只能让垂直打到PQ界面上的带电粒子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场.现有速率不同的带电粒子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域,不考虑带电粒子间的相互作用及带电粒子重力.已知带电粒子的电荷量为e,质量为m,在△OAC中,OA=a,θ=60°.求:
(1)要想使带电粒子通过PQ,带电粒子带正电还是带负电?在经过磁场边界OC时的速度方向与OC的夹角是多少?
(2)能通过PQ界面的带电粒子所具有的最大速度是多少?其从O点入射时与y轴夹角是多少?
(3)在PQ右侧x轴上能接收到带电粒子的最远位置坐标.

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(1)电子受力向右且垂直才能通过PQ界面,由此可知电子带负电,且速度方向必须垂直PQ界面; (2)电子在匀强磁场中,仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,由半径的公式可知,半径越大则运动速度越大.从而由最大半径来确定最大速度; (3)由题意可知,电子均是垂直进入匀强电场,则仅仅在电场力作用下,做类平抛运动,由平抛运动处理规律可得,x轴上能接收到电子的最远位置坐标. 【解析】 (1)要使电子能通过PQ界面,电子飞出磁场的速度方向必须水平向右,根据几何图形得: 在经过磁场边界OC时的速度方向与OC的夹角是30° (2)由Bev=知,r越大v越大,从C点水平飞出的电子,运动半径最大,对应的速度最大, 即r=2a时,电子的速度最大即r=2a时,电子的速度最大 由Bev= 得:vmax= 从O点入射速度方向与y轴夹角为30° (3)粒子在电场中做类平抛运动,将其运动分解成垂直电场强度方向与沿着电场强度方向. 则有,电场强度方向做初速度为零的匀加速度直线运动:a= 垂直电场强度方向做匀速直线运动:x=vt 解得:xmax==2Ba 由此可知:PQ界面的右侧x轴上能接收电子的最远位置坐标为(a+2Ba,0) 答:(1)要使电子能通过PQ界面,电子飞出磁场的速度方向必须水平向右,在经过磁场边界OC时的速度方向与OC的夹角是30° (2)能通过PQ界面的带电粒子所具有的最大速度是,其从O点入射时与y轴夹角是30° (3)在PQ右侧x轴上能接收到带电粒子的最远位置坐标为(,0)
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考点分析:
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如图所示,质量为m=1kg的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=30°在光滑斜面上,斜面的末端B与水平传送带相接(物块经过此位置滑上皮带时无能量损失),传送带的运行速度为v=3m/s,长为L=1.4m;今将水平力撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同.滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25.g=10m/s2
求:
(1)水平作用力F大小.
(2)滑块下滑的高度.
(3)若滑块进入传送带速度大于3m/s,滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量.

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(1)某同学在用螺旋测微器测定某薄片的厚度时,读数如图1所示.可知该薄片的厚度d=______mm.
(2)某同学用卡尺来测量工件的直径,读数如图2所示.该工件的直径为d=______ mm.
(3)某同学用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值,如图3,则这电阻值是______Ω.如果要用此多用电表测量一个约20Ω的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是______
(4)为研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系,某同学设计了如图4所示的电路图,图中E为直流电源,K为开关,K1为单刀双掷开关,V为电压表,A为多量程电流表,R为滑动变阻器,Rx为待测稀盐水溶液液柱.
①实验时,闭合K之前将R的滑片P置于______(填“C”或“D”)端;当用电流表外接法测量Rx的阻值时,K1应置于位置______(填“1”或“2”).
②在一定条件下,得到Rx的电阻率随浓度变化的曲线如图5所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中Rx的通电面积为50cm2,长度为5cm,测量Rx的阻值是50Ω,则其电阻率为______Ω•m,可得此时溶液浓度约为______%(保留2位有效数字).

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A.B物体受到绳的拉力保持不变
B.B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
C.A物体动能的增量等于B物体重力做功与弹簧对A的弹力做功之和
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围绕地球做圆周运动的两颗卫星在空间某轨道上相撞,碰撞点比相对地球静止的国际空间站高434km.则( )
A.在碰撞点高度运行的卫星的周期比国际空间站的周期大
B.在碰撞点高度运行的卫星的向心加速度比国际空间站的向心加速度大
C.两颗卫星在碰撞前均处于失重状态
D.若发射一颗在碰撞点高度处运行的卫星,发射速度应大于11.2km/s
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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