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如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,场强大小为E,一个弯成圆周的环状...

如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,场强大小为E,一个弯成manfen5.com 满分网圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中.环的半径R=0.30m,离水平面地面的距离为h=5.0m,一带正电的小球从管的上端口A处静止释放,小球大小略小于管的直径,它与管间摩擦不计,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半.(g=10m/s2)求:
(1)小球运动到管口B时的速度大小;
(2)若使带电小球离开环B点瞬间,突然撤去匀强电场,为了使带电小球向右做匀速直线运动,可以加垂直纸面方向的匀强磁场,试求磁场的方向以及磁感应强度大小和原匀强电场强度E的比.

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(1)在小球A运动到B的过程中,只有重力和电场力做功.由动能定理即可求解; (2)为了满足题意,只有加方向为垂直纸面向里的匀强磁场时才行,当洛仑兹力和重力平衡时,带电小球才可能做匀速直线运动,根据平衡条件即可解题. 【解析】 (1)在小球A运动到B的过程中,只有重力和电场力做功. 由动能定理有: mgR+F电R=-0  ① 由题意可知  ② 联立①②式解得:=3m/s③ (2)为了满足题意,只有加方向为垂直纸面向里的匀强磁场时才行. 当洛仑兹力和重力平衡时,带电小球才可能做匀速直线运动. 故mg=BqvB④ 由于  ⑤ 联立③④⑤式得 答:(1)小球运动到管口B时的速度大小为3m/s; (2)磁场的方向为垂直纸面向里,磁感应强度大小和原匀强电场强度E的比为.
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考点分析:
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(1)从图中读出金属丝的直径为   
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
电流表A1:量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;
开关、导线等.
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是    ,应该选用的滑动变阻器是   
(3)根据所选的器材,画出实验电路图.
(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为RX=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为    Ω•m.(保留二位有效数字)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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