在如图(a)所示的正方形平面oabc内存在着垂直于该平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,已知正方形边长为L.一个质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)在t=0时刻平行于oc边从o点射入磁场中.
(1)若带电粒子从a点射出磁场,求带电粒子在磁场中运动的时间及初速度大小;
(2)若磁场的磁感应强度按如图(b)所示的规律变化,规定磁场向外的方向为正方向,磁感应强度的大小为B
,假使带电粒子能从oa边界射出磁场,求磁感应强度B变化周期T的最小值;
(3)若所加磁场与第(2)问中的相同,要使带电粒子从b点沿着ab方向射出磁场,求满足这一条件的磁感应强度变化的周期T及粒子射入磁场时的速度v
.
考点分析:
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两根足够长的光滑平行导轨与水平面的夹角θ=30°,宽度L=0.2m,导轨间有与导轨平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,如图所示,在导轨间接有R=0.2Ω的电阻,一质量m=0.01kg、电阻不计的导体棒ab,与导轨垂直放置,无初速释放后与导轨保持良好接触并能沿导轨向下滑动.(g取10m/s
2)
(1)求ab棒的最大速度.
(2)若将电阻R换成平行板电容器,其他条件不变,试判定棒的运动性质.若电容C=1F,求棒释放后4s内系统损失的机械能.
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硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件.某同学利用图(甲)所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系.图中定值电阻R
=2Ω,电压表、电流表均可视为理想电表.
①用“笔画线”代替导线,根据电路图,将图(乙)中的实物电路补充完整.
②实验一:用一定强度的光照射硅光电池,闭合电键S,调节可调电阻R的阻值,通过测量得到该电池的U-I曲线a(见图丙).则由图象可知,当电流小于200mA时,该硅光电池的电动势为______V,内阻为______Ω.
③实验二:减小光照强度,重复实验,通过测量得到该电池的U-I曲线b(见图丙).当可调电阻R的阻值调到某值时,若该电路的路端电压为1.5V,由曲线b可知,此时可调电阻R的电功率约为______W.
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1920年科学家斯特恩测定气体分子速率的装置如图所示,A、B为一双层共轴圆筒形容器,外筒半径为R内筒半径为r,可同时绕其几何轴经同一角速度ω高速旋转,其内部抽成真空.沿几何轴装有一根镀银的铂丝K,在铂丝上通电使其加热,银分子(即原子)蒸发成气体,其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面.由于分子由内筒到达外筒需要一定时间.若容器不动,这些分子将到达外筒内壁上的b点,若容器转动,从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁,但容器静止时的b点已转过弧长s到达b’点.(1)这个实验运用了______规律来测定;
(2)测定该气体分子的最大速度大小表达式为______.
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两电荷量分别为q
1和q
2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势为零,ND段中C点电势最高,则( )
A.C点的电场强度大小为零
B.A点的电场强度大小为零
C.NC间场强方向向x轴正方向
D.将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功
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某同学设计了如图甲所示电路研究电源输出功率随外电阻变化的规律.电源电动势E恒定,内电阻r=6Ω,R
1为滑动变阻器,R
2、R
3为定值电阻,A、V为理想电表.当滑动变阻器滑臂从a到b移动的过程中,输出功率随滑臂移动距离x的变化情况如乙图所示,则R
1的最大阻值及R
2、R
3的阻值可能为下列哪组( )
A.12Ω、6Ω、6Ω
B.6Ω、12Ω、4Ω
C.12Ω、6Ω、2Ω
D.6Ω、12Ω、8Ω
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