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如图在xoy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xoy平面向里,磁感应强度大小均为B=1...

如图在xoy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xoy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=manfen5.com 满分网N/C.一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v射入第Ⅰ象限,恰好在xoy平面中做匀速直线运动. 0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2.求:
(1)带电粒子在xoy平面内做匀速直线运动的速度v大小和方向;
(2)带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?

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(1)粒子在复合场中做匀速直线运动,受力平衡,受力分析后应用平衡条件求解即可. (2)带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动时,电场力F电必须与重力平衡,洛伦兹力提供向心力. (3)带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限,圆弧左边与y轴相切,画出图象,找出轨道半径,利用洛伦兹力提供向心力公式计算即可. 【解析】 (1)如图粒子在复合场中做匀速直线运动,设速度v与x轴夹角为θ,依题意得: 重力mg=2.0×10-6N,电场力F电=Eq=2×10-6N 洛伦兹力:=4.0×10-6N 由f洛=qvB得  v=2 m/s tanθ= 所以:θ=60° 速度v大小2m/s,方向斜向上与x轴夹角为60° (2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时,电场力F电必须与重力平衡,洛伦兹力提供向心力.故电场强度:E==1N/C,方向竖直向上. (3)如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限,圆弧左边与y轴相切N点; PQ匀速直线运动,PQ=vt=0.2 m 洛伦兹力提供向心力:,整理并代入数据得R=0.2m 由几何知识得:OP=R+Rsin60°=PQcos60°=0.27m 故:x轴上入射P点离O点距离至少为0.27m 答:(1)带电粒子在xoy平面内做匀速直线运动的速度v大小2m/s,方向斜向上与x轴夹角为60° (2)带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小1N/C,方向竖直向上. (3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点距离至少为0.27m
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考点分析:
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如图所示,间距为L、电阻为零的U形金属竖直轨道,固定放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.竖直轨道上部套有一金属条bc,bc的电阻为R,质量为2m,可以在轨道上无摩擦滑动,开始时被卡环卡在竖直轨道上处于静止状态.在bc的正上方高H处,自由落下一质量为m的绝缘物体,物体落到金属条上与金属条发生碰撞,在碰撞之前的瞬间卡环立即释放,碰撞后两者一起继续下落;当金属条下落h时,恰好开始做匀速运动.设金属条与导轨的摩擦和接触电阻均忽略不计,竖直轨道足够长,重力加速度为g,求:
(1)金属条开始下落时的加速度;
(2)金属条开始下落到恰好开始做匀速运动的过程中感应电流产生的热量.

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(1)如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.
①某同学按照正确操作选的纸带如图所示,其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图2中(单位:cm),重锤的质量为m=0.1kg,重力加速度g=9.80m/s2.根据以上数据当打点计时器打到D点时,重物重力势能的减少量为______J,动能的增加量为______J.(要求计算数值保留三位有效数字)manfen5.com 满分网
②该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量,依据第(2)问中选取的纸带可计得重力加速度g=______m/s2.(要求计算数值保留三位有效数字)
(2)某同学做“测量金属丝电阻率”的实验.
①首先,他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,并求出其平均值作为金属丝的直径d.其中某次测量如图3所示,这次测量对应位置金属导线的直径为______mm;
②然后他测量了金属丝的电阻.实验中使用的器材有:
a.金属丝(长度x为1.0m,电阻约5Ω~6Ω)
b.直流电源(4.5V,内阻不计)
c.电流表(200mA,内阻约1.0Ω)
d.电压表(3V,内阻约3kΩ)
e.滑动变阻器(50Ω,1.5A)
f.定值电阻R1(5.0Ω,1.5A)
g.定值电阻R2(10.0Ω,1.0A)
h.定值电阻R3(100.0Ω,1.0A)
i.开关,导线若干
该同学实验时的电路图如图4所示,且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值,定值电阻应该选______(选填“R1”、“R2”或“R3”);
③设法保持金属丝的温度不变,而逐渐减小上述金属丝(长度为x)接入电路的长度x,当电压表的示数保持不变时,下列图象中正确反映了金属丝电阻消耗的功率P随x变化规律的是______manfen5.com 满分网
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manfen5.com 满分网如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图.变压器输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动.输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移时( )
A.相当于在增加用电器的数目
B.A1表的示数随A2 表的示数的增大而减小
C.V1表的示数随V2表的示数的增大而增大
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如图所示,真空中等量同种点电荷放置在M、N两点,在MN的连线上有O的对称点a、c,MN连线的中垂线上有对称点b、d,则下列说法正确的是( )
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A.b点场强与d点场强相同
B.b点电势与d点电势相等
C.负点电荷在a点电势能一定大于在c点电势能
D.负点电荷从a点移到c点电场力做功为零
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关于电子的说法,正确的是( )
A.组成阴极射线的带电粒子是电子
B.发生光电效应时,有电子从金属表面逸出
C.β衰变说明原子核里有电子
D.玻尔理论认为,氢原子中电子的轨道半径是连续的
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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