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如图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ...

manfen5.com 满分网如图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为q、质量为m的离子(不计重力)经过电压为U的电场加速后,从x上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.求:
(1)离子进入磁场时的速度大小;
(2)电场强度E和磁感应强度B的大小.
(1)离子在加速电场中,电场力做功,动能增大,根据动能定理求出离子获得的速度.离子进入磁场后由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,轨迹半径r=d,根据牛顿第二定律求解B. (2)离子在电场中受电场力做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,由题水平位移和竖直位移均为d,根据由牛顿第二定律和运动学公式求解E. 【解析】 设离子经电压为U的电场加速后获得的速度为v,由动能定理得qU=,     得到v= 离子进入磁场后,洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得    qvB=m   r= 由题意分析可知:r=d     联立解得  B= 离子在电场中集偏转,做类平抛运动.设经时间t从P战袍到达C点, 离子水平方向做匀速直线运动,则有  d=vt 竖直方向做匀加速直线运动,则有    d=,a= 将v=代入解得     E= 答:电场强度大小为E=,磁感应强度B的大小为B=.
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考点分析:
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一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表:
规格后轮驱动直流电动机
车型26″电动自行车额定电压下的输出功率110W
整车质量30kg额定电压36V
最大载重120kg额定电流3.5A
质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.020倍.若取g=10m/s2,那么在此人行驶的过程中,则:(结果保留两位有效数字)
(1)此车电动机在额定电压下正常工作的效率有多高?
(2)在电动机以额定功率提供动力的情况下,此人骑车行驶的最大速度为多大?
(3)假设电动机正常工作时,损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的,则电动机的绕线电阻为多大?
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如图所示,一平行板电容器水平放置,板间距离为d,上极板开有一小孔,质量均为m,带电荷量均为+q的两个带电小球(视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,已知d=2L,今使下端小球恰好位于小孔中,由静止释放,让两球竖直下落.当下端的小球到达下极板时,速度刚好为零.试求:
(1)两极板间匀强电场的电场强度;
(2)两球运动过程中的最大速度.

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如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg、带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右的方向为正方向,g取10m/s2)求:
(1)23秒内小物块的位移大小;
(2)23秒内电场力对小物块所做的功.

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如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)水平向右电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的manfen5.com 满分网,物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后物块下滑的距离L时的动能.

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有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图1所示.此样品的长L约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,且该样品的内径太小而无法直接测量.现提供以下实验器材:
A.20等分刻度的游标卡尺;
B.螺旋测微器;
C.电流(量程为50mA,内阻r1=100Ω);
D.电流(量程为100mA,内阻r2约为40Ω);
E.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为2A);
F.直流电源E(电动势为12V,内阻很小);
G.导电材料样品R2(长L约为3cm,电阻R2约为100Ω);
H.开关一只,导线若干.
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题
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(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示,其示数L=     mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示,其示数D=     mm.
(2)画出设计的实验电路图,并标明所选器材的字母.
(3)用已知物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d(写出推导过程). 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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