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如图所示,在坐标系xOy内有一半径为R的圆形匀强磁场区域,圆心O1坐标为(0, ...

如图所示,在坐标系xOy内有一半径为R的圆形匀强磁场区域,圆心O1坐标为(0,
R),磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.在虚线x=R的右侧区域内,有一场强大小为E,沿x轴负方向的匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,以速度v从O点垂直于磁场方向射入圆形磁场区域,不计粒子重力.
(1)若速度v方向沿y轴正方向时,粒子恰好从坐标为(R,R)的A点射出磁场,求粒子射入磁场时速度v的大小;
(2)若粒子仍以速度v沿与y轴正方向夹角θ=30°方向从O点射入第二象限(如图所示),求粒子第一次离开磁场时速度方向及出射点P(图中未画出)到y轴的距离xP
(3)求在(2)问中粒子从射入磁场到最终离开磁场所通过的路程s.

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(1)粒子正对磁场圆心射入,则粒子射出磁场时速度反向延长线仍经过圆心,根据几何关系求解即可; (2)画出粒子在磁场中运动轨迹,根据几何关系求出粒子的半径和转过的圆心角即可; (3)根据几何关系,确定粒子运动轨迹,然后分过程根据运动特征分过程求解粒子运动的路程. 【解析】 (1)粒子进入磁场后做匀速圆周运动…① 由几何关系得r=R… ② 由①②得…③ (2)如图所示,粒子射入磁场后,在磁场中以O2为圆心做匀速圆周运动,从P第一次射出磁场,图中OO2 PO1是边长为R的菱形,PO2平行于y轴,故粒子射出磁场后速度沿x轴正方向. 由几何关系得θ1=120°   所以…④ (3)粒子从O运动到P的路程…⑤ 粒子从离开磁场到进入电场的路程s2=R-xP …⑥ 粒子在电场中先匀减速运动到速度为零,然后反向匀加速回来, …⑦ …⑧ 粒子再次射入磁场后,在磁场中以O3为圆心做匀速圆周运动直到离开磁场 由几何关系得θ2=60° 故…⑨ s=s1+2s2+2s3+s4 …⑩ 由③~⑩解得: 答:(1)若速度v方向沿y轴正方向时,粒子恰好从坐标为(R,R)的A点射出磁场,粒子射入磁场时速度; (2)若粒子仍以速度v沿与y轴正方向夹角θ=30°方向从O点射入第二象限(如图所示),粒子第一次离开磁场时速度方向及出射点P(图中未画出)到y轴的距离; (3)求在(2)问中粒子从射入磁场到最终离开磁场所通过的路程
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考点分析:
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(1)若物体无初速度放上皮带的右端A处,则其运动到左端B处所需的时间;
(2)若物体无初速度放上皮带的右端A处,则其运动到左端B处过程中所产生的热量;
(3)物体无初速度放上皮带的不同位置,则其沿斜面上升的最大高度也不同.设物体放上皮带时离左端B的距离为x,物体沿斜面上升的最大高度为h,请画出h-x图象.

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Ⅰ.在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为1节新的干电池.用图甲所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,原因是:______
Ⅱ.为了提高实验精度,采用图乙电路,提供的器材:
量程3V的电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R(阻值未知,约几欧姆),滑动变阻器R1(0~10Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω),单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2,导线若干.
①电路中,加接电阻R有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二______
②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用______(填R1或 R2).
③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态.现在开始实验:
A、闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U,电流表的读数为I;可以测出的物理量是______,用测量的物理量写出表达式为______
B、闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E=______,内阻的表达式r=______
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在“验证机械能守恒定律”的实验中:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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