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人们到医院检查身体时,其中有一项就是做胸透,做胸透所用的是X光,…我们可以把做胸...

人们到医院检查身体时,其中有一项就是做胸透,做胸透所用的是X光,…我们可以把做胸透的原理等效如下:如图所示,P是一个放射源,从开口处在纸面内向各个方向放出某种粒子(不计重力),而这些粒子最终必须全部垂直射到底片MN这一有效区域,并要求底片MN上每一地方都有粒子到达.假若放射源所放出的是质量为m、电量为q的带正电的粒子,且所有的粒子速率都是v,M与放射源的出口在同一水平面,底片MN竖直放置,底片MN长为L.为了实现上述目的,我们必须在P的出口处放置一有界匀强磁场.求:
(1)匀强磁场的方向
(2)画出所需最小有界匀强磁场的区域,并用阴影表示
(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小以及最小有界匀强磁场的面积S.

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(1)所有粒子经过磁场时受到洛伦兹力而向右偏转,根据左手定则判断磁场的方向; (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出有界匀强磁场的最小区域应是圆形区域. (3)要想使所有的粒子都最终水平向右运动,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径必须与最小圆形有界匀强磁场的半径大小一致,等于,由牛顿第二定律求B,由几何知识求面积S. 【解析】 (1)所有粒子经过磁场时受到洛伦兹力而向右偏转,根据左手定则判断得知:匀强磁场的方向为垂直纸面向外. (2)最小有界磁场如图所示. (3)要想使所有的粒子都最终水平向右运动,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径必须与最小圆形有界匀强磁场的半径大小一致 所以有:R= 根据牛顿第二定律:得: 联立解得: 如图所示,有界磁场的最小面积为:S=πL2. 答: (1)匀强磁场的方向垂直纸面向外. (2)画出所需最小有界匀强磁场的区域,如图所示. (3)匀强磁场的磁感应强度B的大小为,最小有界匀强磁场的面积S为πL2.
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考点分析:
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图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当盘中没有放物体时,电压表示数为零.设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R,弹簧劲度系数为k,电压表为理想电表,若不计一切摩擦和其它阻力.
(1)试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式.
(2)由(1)计算结果可知,电压表示数与待测物体质量不成正比,不便于进行刻度,为了使电压表示数与待测质量成正比,请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进,在图乙的基础上完成改进后的电路图,并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式.

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A.橡皮筋处于原长状态                    B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处                D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量(根据下面所示的纸带回答);
(5)下面是本实验的数据记录表,
橡皮筋
做功
10个间隔距离
x(m)
10个间隔时间
T(s)
小车获得速度
vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1W0.28800.21.442.07
22W0.41760.22.094.36
33W0.48960.22.455.99
44W0.59040.22.958.71
55W0.64800.23.2410.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn______.请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性.
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(B)在学到《机械振动与机械波》时,四位同学就自己看到的现象,发表自己的观点,让你从物理学的角度来看,你认为他们谁说的对:
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A.小张说的对
B.小王说的对
C.小李说的对
D.小赵说的对
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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