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如图所示,在xoy第一象限内分布有垂直xoy向外的匀强磁场,磁感应强度B=2.5...

如图所示,在xoy第一象限内分布有垂直xoy向外的匀强磁场,磁感应强度B=2.5×10-2T.在第二象限紧贴y轴和x轴放置一对平行金属板MN(中心轴线与y轴垂直),极板间距d=0.4m;极板与左侧电路相连接,通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压.a、b为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀),a、b两端所加电压U=144V.在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4m处,有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为manfen5.com 满分网=4.0×106C/kg,速度为v=2.0×104m/s带正电的粒子,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用.
(1)当滑动头P在a端时,求粒子在磁场中做圆周运动的半径
(2)若滑动头P移至ab正中间时,粒子在电场中的运动时间为t1;滑动头P在b端时粒子在电场中的运动时间为t2,求t1与t2的比值.

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(1)I滑线变阻器滑动头P在a端时,MN两板间的电压为0,粒子在板间做匀速直线运动,进入磁场后做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力求圆周运动半径R; (2)知道滑线变阻器分压接法电压的计算,并能根据匀强电场电势差与电场强度的关系计算粒子在匀电场中的加速度,并根据类平抛运动确定粒子是否可以射出电场,根据运动的合成与分解计算. 【解析】 (1)P在a端时,MN间电压为0,粒子进入磁场中时速度大小为v,有: 代入数据可解得:R=0.2m (2)粒子在电场中做类平抛运动,加速度为 设MN间电压为U时,粒子恰能沿极板边缘离开电场,粒子在平行电场方向偏的距离为: 解得:U=100V P在ab正中间时,极板间电压,粒子可从板间离开电场 由L=vt1得: 粒子在电场中运动时间                      当滑动头P在b端时,极板间电压UMN=U=144V>U,粒子打到极板上 由 得: 代入数据解得: 答:(1)当滑动头P在a端时,求粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.2m; (2)t1与t2的比值为
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考点分析:
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(1)漏气后气球下降的加速度
(2)漏气后气球所剩浮力
(3)至少抛掉质量为多少的压舱物才能阻止气球加速下降.
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(Ⅰ) 如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P受到的金属板的滑动摩擦力的大小是    N,方向为    .弹簧测力计测得物块P重13N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为   
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 材料 动摩擦因数
 金属-金属 0.25
 橡胶-金属 0.30
 木头-金属 0.20
 皮革-金属 0.28
(Ⅱ)为了测定某迭层电池的电动势(约15V)和内电阻(小于2Ω),需要把一个量程为6V的直流电压表接一个固定电阻(用电阻箱代替),改装成量程为18V的电压表,然后用伏安法测电池的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空.
第一步:把滑动变阻器滑动片移到最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合开关
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为6V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为    V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为18V的电压表
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(2)上述实验可供选择的器材有:
A.迭层电池(电动势约15V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为6V,内阻约10KΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω,额定功率小于10W)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω,额定功率小于10W)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流为2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~2KΩ,额定电流为0.2A)
电阻箱应选    ,滑动变阻器应选    (用器材前的序号表示)
(3)用扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),使用如图乙所示的实验电路,测量该迭层电池的电动势E和内电阻r.改变滑动变阻器的阻值,记录电压表示数,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图象如图丙所示.可知电池的电动势为    V,内电阻为    Ω(保留三位有效数字) 查看答案
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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