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如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、...

如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、场区宽度为L.在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力可忽略不计.求:
(1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间.

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(1)设粒子经电场加速后的速度为v,根据动能定理即可求解; (2)根据洛仑兹力提供向心力及几何关系即可求解; (3)粒子在电场中做匀加速,在磁场中做圆周运动,根据匀加速直线运动时间位移公式和圆周运动的周期公式即可解题. 【解析】 (1)设粒子经电场加速后的速度为v,根据动能定理有 qEL=mv2 解得: (2)粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动,设其半径为R,因洛仑兹力提供向心力, 所以有qvB=             由几何关系得 所以 (3)设粒子在电场中加速的时间为t1,在磁场中偏转的时间为t2 粒子在电场中运动的时间t1== 粒子在磁场中做匀速圆周运动,其周期为 由于∠MON=120°,所以∠MO'N=60° 故粒子在磁场中运动时间 t2= 所以粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间t=t1+t2=+=. 答:(1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度的大小为; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小为; (3)粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间为.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上.在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求:
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.
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(1)小物块从C点运动到D点经历的时间t;
(2)小物块从C点飞出时速度的大小vC
(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf

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(1)利用图1中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.
①为了测得重物下落的速度和加速度,还需要的实验器材有______.(填入正确选项前的字母)
A.天平    B.秒表    C.米尺     D.弹簧测力计
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②打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D….打点计时器打F点时,重物下落的速度为______m/s,该重物下落的加速度为______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:
A.多用电表
B.电压表Vl,量程3V,内阻约5kΩ
C.电压表V2,量程15V,内阻约25kΩ
D.电流表Al,量程0.6A,内阻约0.2Ω
E.电流表A2,量程3A,内阻约0.04Ω
F.电源,电动势E=4.5V
G.滑动变阻器Rl,最大阻值5Ω,最大电流为3A
H.滑动变阻器R2,最大阻值200Ω,最大电流为1.5A
I.电键S、导线若干
①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图3(甲)中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用______欧姆挡;
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图3(乙)中指针所示,则Rx的阻值大约是______Ω;
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③在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选______;电流表应选______;滑动变阻器应选______.(填器材前面的字母代号)
④在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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