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如图所示,MN为一竖直放置足够大的荧光屏,距荧光屏左边l的空间存在着一宽度也为l...

如图所示,MN为一竖直放置足够大的荧光屏,距荧光屏左边l的空间存在着一宽度也为l、方向垂直纸面向里的匀强磁强.O′为荧光屏上的一点,OO′与荧光屏垂直,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)以初速度v从O点沿OO′方向射入磁场区域.粒子离开磁场后打到荧光屏上时,速度方向与竖直方向成30°角.
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小和粒子打在荧光屏上时偏离O′点的距离;
(2)若开始时在磁场区域再加上与磁场方向相反的匀强电场(图中未画出),场强大小为E,则该粒子打在荧光屏上时的动能为多少?

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(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系要求得带电粒子离开磁场时的速度方向,离开磁场后做匀速直线运动,由几何关系可求得偏离O′点的距离; (2)加上电场后,带电粒子沿电场方向匀加速直线运动,由运动学公式可求得粒子在电场方向的速度;由动能定理可求得粒子打在屏上的动能. 【解析】 (1)粒子从O点射入,P点射出,沿直线运动到荧光 屏上的S点,如图所示,由几何关系可知,粒子在磁场中 作匀速圆周运动转过的圆心角θ=60°         ① 运动轨道半径为:             ② 而       ③ 由②、③解得:B=              ④ 根据几何关系可知:SQ=l•cot30°    ⑤ O′Q=R-Rcos60°                 ⑥ 由②、⑤、⑥解得    ⑦ (2)再加上电场后,根据运动的独立性,带电粒子沿电场方向匀加速运动,运动加速度                   ⑧ 粒子在磁场中运动时间为:                ⑨ 则粒子离开复合场时沿电场方向运动速度为              ⑩ 粒子打在荧光屏上时的动能为: 答:(1)匀强磁场磁感应强度的大小和粒子打在荧光屏上时偏离O′点的距离为; (2)该粒子打在荧光屏上时的动能为.
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考点分析:
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A.待测金属丝Rx(阻值约5Ω左右)
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(2)若要求在实验中金属丝两端的电压从0开始变化,滑动变阻器应选用______(填仪器代号),请在右边方框中画出实验电路图;
(3)实验时,某同学使用的是多用电表直流电流档来测电流,示数如图乙所示(丙为指针所在区域部分的放大图),读数为______A.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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