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如图所示匀强电场分布在宽度为L的区域内,一个正离子以初速度v垂直于电场方向射入场...

如图所示匀强电场分布在宽度为L的区域内,一个正离子以初速度v垂直于电场方向射入场强为E的匀强电场中,穿出电场区域时偏转角为θ.在同样的宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向里的匀强磁场,使该离子穿过磁场区域时偏转角也为θ,求:(离子重力忽略不计)
(1)正离子的电荷量q与其质量m的比值;
(2)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)离子穿过匀强电场与穿过匀强磁场所用时间之比.
(1)正离子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律和运动学公式结合得到偏转角正切的表达式,即可求出正离子的电荷量q与其质量m的比值; (2)在磁场中,离子由洛伦兹力提供向心力,由几何知识求出半径,由牛顿第二定律求出磁感应强度B的大小. (3)离子穿过电场时,由水平方向的运动位移和速度求出时间.在磁场中,由t==求出时间,即可得解. 解(1)正离子在电场中,水平方向做匀速直线运动,在电场中运动时 间为  离子在竖直方向做初速为零的匀加速直线运动射出电场时的速度为    如图所示  ∴  ① (2)磁场中,离子的轨迹如图所示,由几何知识得    ② 由得 ∴  ③ ①②③式联立   (3)离子穿过电场的时间为 离子穿过磁场的时间为 则 答: (1)正离子的电荷量q与其质量m的比值是; (2)匀强磁场磁感应强度B的大小是; (3)离子穿过匀强电场与穿过匀强磁场所用时间之比是.
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考点分析:
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F.电压表(量程0-15V,内阻50KΩ)
G.滑动变阻器(阻值0--200Ω)
H.开关和导线若干
①实验电路应选取的电源、电流表、电压表分别是______(用字母表示);
②在下面方框图中画出实验电路图.
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C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条折线把所有的点连接起来
(2)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验,入射小球与被碰小球半径相同.实验装置如下图所示.先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从 C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹.记录纸上的O点是重锤所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹.释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:OM=13.10cm,OP=21.90cm,ON=26.04cm.用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g,被碰小球B的质量m2=5.6g.若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的数据处理表格填写完整.(保留2位有效数字)
OP/mOM/mON/m碰前总动量
p/kg•m
碰后总动量
p′/kg•m
相对误差
|manfen5.com 满分网|×100%
0.21900.13100.26043.68×10-3
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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