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一带电粒子以初速度v沿垂直于电场线和磁感线的方向,先后穿过宽度相同且紧邻在一起的...

一带电粒子以初速度v沿垂直于电场线和磁感线的方向,先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B),如图甲所示.电场和磁场对粒子做功为W1,粒子穿出磁场时的速度为v1;若把电场和磁场正交叠加,如图乙所示,该粒子仍以初速度v穿过叠加场区,电场和磁场对粒子做功为W2,粒子穿出场区时的速度为v2,比较W1和W2、v1和v2的大小(v<E/B,不计重力)( )
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A.W1>W2,v1>v2
B.W1=W2,v1=v2
C.W1<W2,v1<v2
D.W1=W2,v1>v2
磁场对粒子的洛伦兹力不做功,只有电场力对粒子做功,根据电场力做功公式W=qEd,d是电场方向上两点间的距离.粒子在正交的电磁场中运动时,由题v<,不计重力,qBv<qE,而在电场中只受电场力qE,分析粒子在两种情况下沿电场方向的距离大小,判断做功大小和速度大小. 【解析】 由于v<,电场力qE>洛伦兹力qBv,根据左手定则判断可知:洛伦兹力有与电场力方向相反的分力,而在电场力粒子只受电场力qE,则第一种情况下,粒子沿电场方向的位移较大,电场力做功较多,根据动能定理可知出射速度较大,故A正确. 故选A
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考点分析:
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如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大),现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v射入场区,下列有关判断正确的是( )
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A.如果粒子回到MN上时速度增大,则空间存在的一定是电场
B.如果粒子回到MN上时速度大小不变,则该空间存在的一定是电场
C.若只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变,则该空间存在的一定是磁场
D.若只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN所用的时间不变,则该空间存在的一定是磁场
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如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=3Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求:
(1)杆能达到的最大速度为多大?最大加速度为多大?
(2)杆的速度达到最大时,a、b两端电压多大?此时拉力的瞬时功率多大?
(3)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了10.2J的电热,则此过程中拉力F做的功是多大?此过程持续时间多长?
(4)若杆达到最大速度后撤去拉力,则此后R上共产生多少热能?其向前冲过的距离会有多大?

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如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向里和向外,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向下为正方向建立x轴.板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略.manfen5.com 满分网
求:(1)当两板间电势差为U时,求从小孔S2射出的电子的速度v
(2)两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上;
(3)电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.
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在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
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(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.
(2)该星球的第一宇宙速度.
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(1)在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中( 结果均保留两位小数)
某同学用图所示装置进行实验,得到如图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为______J,重力势能的减少量为______J.
利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=______m/s2
在实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为______N.
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(2)从表中选择适当的器材设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
器材(代号)规格
电流表(A1量程10mA,待测内电阻r1约2Ω
电流表(A2量程50 μA,内阻r2=750Ω
电压表(V)量程15V,内阻r3=10kΩ
定值电阻(R1阻值R1=35Ω
滑动变阻器(R2总电阻值约5Ω
电池(E)电动势1.5V,内阻不计
开关S
导线若干
1某同学设计了如图甲、乙所示电路,那么为了满足题目要求,应选择图______(选填“甲”或“乙”).2同学A按电路图乙将实物连接成如图丙所示电路,同学B在闭合开关S前检查发现有两处错误或不恰当的地方,请你指出_______、______.3根据正确的电路选择,由测量数据中的一组计算来r1,则表达式r1=______,式中各符号的意义是______
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