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在研究性学习中,某同学设计了一个测定带电粒子 比荷的实验,其实验装置如图所示.a...

在研究性学习中,某同学设计了一个测定带电粒子 比荷的实验,其实验装置如图所示.abcd 是一个长方形盒子,在 ad 边和 cd 边上各开有小孔f和e,e 是 cd 边上的中点,荧光屏 M 贴着cd放置,能显示从 e 孔射出的粒 子落点位置.盒子内有一方向垂直于 abcd 平面的匀强磁场,磁感应强度大小为 B.粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子经过电压为U的电场加速后,从 f 孔垂直于 ad 边射入盒内.粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出.若已知 fd=cd=L,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力.求:
(1)带电粒子的荷质比 q/m
(2)带电粒子在磁场中运动的速度大小 v.
(3)带电粒子在磁场中运动的时间 t (可用反三角函数表示).

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带电粒子先经电场加速,后进入磁场偏转.先由动能定理得到加速获得的速度表达式,在磁场中,粒子由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出轨迹半径,即可由牛顿第二定律求出电量与质量的比值; 【解析】 (1)粒子经电场加速后,由动能定理得: 射入磁场后,有: 粒子在磁场中的运动轨迹如图所示, 几何关系是: 联立解得:带电粒子的电量与质量的比值为: (2)带电粒子在磁场中运动的速度大小: (3)由几何关系得 粒子轨迹所对应的圆心角 带电粒子在磁场中运动的时间: 答:(1)带电粒子的荷质比 ; (2)带电粒子在磁场中运动的速度大小; (3)带电粒子在磁场中运动的时间.
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考点分析:
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滑雪运动员从A点由静止沿倾角为 θ 的斜面滑下,经一平台后水平飞离B点,B点离地高度为 H,斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数均为 μ.OA=OB=L,假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变.求:
(1)滑雪者在斜面上的加速度的大小.
(2)滑雪者离开 B 点时的速度大小.
(3)滑雪者的落地点与 B 点的水平距离.

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实验题 
(1)①图1(甲)是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数,此读数应为______mm.
②使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置如图1(乙)中所示.若选择开关 处在“×10Ω”的电阻档时,则被测电阻的阻值是______Ω.若选择开关处在直流 5mA 挡测量电流,则读数为______mA.
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(2)实验室中准备了下列器材:待测干电池(电动势约 1.5V,内阻约 1.0Ω)
电流表 G(满偏电流 1.5mA,内阻 10Ω) 电流表 A(量程 0~0.60A,内阻约 0.10Ω)
滑动变阻器R1(0~20Ω,2A) 滑动变阻器R2(0~100Ω,1A) 定值电阻R3=990Ω、开关S和导线若干
①小明同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)将电流表 G 改装为电 压表并用来测定一节干电池的电动势和内电阻.为了能较为准确地进行测量和 操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是______.(填代号)
②请在图2所示的方框中画出他的实验电路图.
③图2为小明根据实验数据作出的I1-I2 图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由 该图线可得:被测干电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.
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如图所示,将一个带正电的小球轻放在固定在地面上的竖立的轻弹簧上,接触弹簧后将弹簧压缩,小球与弹簧所在空间存在方向竖直向下的匀强电场,设小球与弹簧的接触是绝缘的,则在弹簧被压缩的全过程中( )E.
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A.小球先做匀加速运动后做匀减速运动
B.小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
C.弹簧的压缩量最大时,小球所受弹力最大,且一定等于重力的大小
D.弹簧和小球组成的系统的机械能的增加量,等于小球电势能的减少量
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如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速 度v 击中木块,并嵌在其中.从弹簧开始被压缩到木块第一次回到原来位置的过程中,木块受到的合力的v冲量大小为( )M.
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小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动.产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R=10Ω 的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是( )
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A.交变电流的周期为 0.125s
B.交变电流的有效值为manfen5.com 满分网A
C.交变电流的频率为 8Hz
D.交变电流的最大值为 4A
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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