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如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,匀强电场方向水平向右,直角坐标系x0y的原点...

如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,匀强电场方向水平向右,直角坐标系x0y的原点O处有一能向各个方向发射带电粒子(不计重力)的放射源、当带电粒子以某一初速度沿y轴正方向射入该区域时,恰好能沿y轴做匀速直线运动.若撤去磁场只保留电场,粒子以相同的速度从O点射入,经过一段时间后通过第一象限的P点,P点坐标为(L,manfen5.com 满分网).若撤去电场,只保留磁场,让粒子以相同速率从O点射入,求:
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)若要使粒子射出后仍能通过P点,求粒子从O点射出时的速度方向.

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(1)电磁场同时存在时,由粒子做匀速直线运动,电场力等于洛伦兹力,列式求解出速度;只有电场时,做抛物线运动,根据分位移公式列式;仅在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力列式,联立求解即可; (2)圆心在线段OP中垂线上,画出可能的两个运动轨迹,并结合几何关系列式计算速度方向. 【解析】 (1)电磁场同时存在时,由粒子做匀速直线运动,设入射速度大小为v得: qvB=qE…① 撤去磁场后,粒子在电场中做曲线运动,将合运动沿着x、y方向正交分解,根据分位移公式,有 …② L=…③ 只保留磁场时,粒子在磁场中做圆周运动: …④ 联立以上各式解得:…⑤ (2)连接OP,作OP的中垂线交OP于O3点,若粒子沿v1方向射出,圆心为O1,据已知条件有: …⑥ …⑦ 据几何关系有:…⑧ 因v1与垂直,因此v1与x轴正方向所成夹角为∠O3OO1+30°,即…⑨ 若粒子沿v2方向射出,同理可解得: 因v2与垂直,因此v2与x轴 正方向 所 成 夹 角 为∠O3OO2-30°,即…⑩ 答:(1)粒子在磁场中运动的半径为; (2)若要使粒子射出后仍能通过P点,粒子从O点射出时的速度方向与x轴成角度斜向上或与x轴成角度斜向下.
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考点分析:
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如图所示,A、B是两块竖直放置的平行金属板,相距为2L,分别带有等量的负、正电荷,在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场.A板上有一小孔(它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计),孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道,一个质量为m,电荷量为g(g>0)的小球(可视为质点),在外力作用下静止在轨道的中点P处.孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道,轨道上距A板L处有一固定档板,长为L的轻弹簧左端固定在挡板上,右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q.撤去外力释放带电小粒,它将在电场力作用下由静止开始向左运动,穿过小孔后(不与金属板A接触)与薄板Q一起压缩弹簧,由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计,可认为小球与Q接触过程中不损失机械能.小球从接触Q开始,经历时间To第一次把弹簧压缩至最短,然后又被弹簧弹回.由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺,使得小球每次离开Q瞬间,小球的电荷量都损失一部分,而变成刚与Q接触时小球电荷量的manfen5.com 满分网(k>1)求:
(l)小球第一次接触Q时的速度大小;
(2)假设小球第n次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板,试导出小球从第n次接触Q,到本次向右运动至最远处的时间Tn的表达式;
(3)若k=2,且小孔右侧的轨道粗糙与带电小球间的滑动摩擦力为f=manfen5.com 满分网,试求带电小球最终停止的位置距P点的距离.

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如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材.
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(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路图连接完整.
(2)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于______端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
(3)实验中测得有关数据如下表:
U/V0.400.801.201.602.002.402.80
I/A0.100.160.200.230.250.260.27
根据表中的实验数据,在如图乙中画出小灯泡的I-U特性曲线.
(4)若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为______℃(保留三位有效数字).
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为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过Gl、G2光电门时,光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为m.
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回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其它仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答:______
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是______
A.m1=5g    B. m2=15g    C.m3=40g    D.m4=400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:______
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如图甲所示,正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(规定向左为力的正方向)( )
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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,电场和磁场均不会随时间变化),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.若只改变粒子的水平初速度v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
B.若只改变粒子的水平初速度v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
C.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
D.如果粒子回到MN上时速度增大,则该空间存在的有可能是磁场
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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