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如图所示,两平行金属板M、N长度为L,两金属板间距为L.直流电源的电动势为E,内...

如图所示,两平行金属板M、N长度为L,两金属板间距为manfen5.com 满分网L.直流电源的电动势为E,内阻不计.位于金属板左侧中央的粒子源O可以沿水平方向向右连续发射电荷量为+q、质量为m的带电粒子,带电粒子的质量不计,射入板间的粒子速度均为v=manfen5.com 满分网.在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.
(1)将变阻器滑动头置于a端,试求带电粒子在磁场中运动的时间;
(2)将变阻器滑动头置于b端,试求带电粒子射出电场的位置;
(3)将变阻器滑动头置于b端,试求带电粒子在磁场中运动的时间.

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(1)将变阻器滑动头置于a端,两极板M、N间的电势差为零,带电粒子在两板间做匀速直线运动,进入磁场后转动半周离开磁场,即可求得在磁场中运动的时间; (2)将滑动变阻器滑动头置于b端,分析带电粒子的运动情况: 带电粒子向上偏转.带电粒子在电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律和运动学公式结合可求出带电粒子射出电场时竖直方向偏转的距离,即可确定出粒子射出电场时的位置; (3)粒子进入磁场中,由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,关键确定轨迹对应的圆心角.先求出粒子离开电场时速度的偏向角,由几何知识得到磁场中轨迹的圆心角θ,则在磁场中运动时间为t=,即可求出在磁场中运动的时间. 【解析】 (1)将变阻器滑动头置于a端,两极板M、N间的电势差为零,带电粒子不会发生偏转.带电粒子在磁场中转动半周离开磁场,运动时间为   t1=×=. (2)将滑动变阻器滑动头置于b端,带电粒子向上偏转.带电粒子在电场中做类平抛运动,则有    水平方向:L=vt,    竖直方向:y=at2, 又a== 将v=代入,联立解得,y=L. 由题可知,带电粒子射出电场的位置为M板的上边缘. (3)带电粒子射出电场时速度与水平方向夹角的正切tanα== 将v=代入,解得,tanα=,所以α=30°. 几何知识得知,带电粒子在磁场中转过240°离开磁场,轨迹的圆心角为θ=300° 所以带电粒子在磁场中运动的时间为t2=T=×=. 答: (1)将变阻器滑动头置于a端,带电粒子在磁场中运动的时间. (2)将变阻器滑动头置于b端,带电粒子射出电场的位置是M板的上边缘. (3)将变阻器滑动头置于b端,带电粒子在磁场中运动的时间是.
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考点分析:
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A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
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D.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子的核式结构模型
(2)当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV.为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为______
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(3)总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为v,方向水平.释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气,则火箭相对于地面的速度变为______

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某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势未知,内阻约为2Ω);一个阻值未知的电阻R;多用电表一只;电压表两只;电流表一只;滑动变阻器一只;开关一个,导线若干.
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,电表指针和选择开关分别如图所示,则该电表读数为______V;
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(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R的阻值,他设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R的值.
其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是______,可直接算出定值电阻R的图是______
(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是______
A.由电压表V1、V2分流共同造成 B.由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成
C.只由电压表V2分流造成        D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成.
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s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950
t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4
s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22
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完成下列填空和作图:
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C.卫星运动的加速度为g/2
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A.OAB轨迹为半圆
B.小球运动至最低点A时速度最大,且沿水平方向
C.小球在整个运动过程中机械能守恒
D.小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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