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如图所示,在以O为圆心,半径为R的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁场的磁...

如图所示,在以O为圆心,半径为R的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.竖直平行正对放置的两金属板A、K连在电压可调的电路中. S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2和O在同一直线上,另有一水平放置的足够大的荧光屏D,O点到荧光屏的距离h.比荷(电荷量与质量之比)为k的带正电的粒子由S1进入电场后,通过S2射向磁场中心,通过磁场后落到荧光屏D上.粒子进入电场的初速度及其所受重力均可忽略不计.
(1)求粒子垂直打到荧光屏上M点时速度的大小;
(2)调节滑片P,使粒子打在荧光屏上N点,MN=manfen5.com 满分网/3h(如图所示),求此时A、K两极板间的电压.

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粒子经磁场偏转后,沿直线运动到荧光屏,粒子偏转的角度为90°,做出粒子做圆周运动的轨迹,找到粒子圆周运动的半径恰好等于磁场半径,根据牛顿第二定律解出粒子打到极板上的速度;粒子打到N点时可以通过圆周运动向心力公式和几何关系求得粒子做圆周运动的速度,根据动能定理解出加速电场的电压. 【解析】 (1)设粒子的质量为m,电荷量为q,垂直打在荧光屏上的M点时的速度为v1,粒子垂直打在荧光屏上,说明粒子在磁场中的运动是四分之一圆周, 运动半径:r1=R 根据牛顿第二定律:Bqv1= 依题意:k=  解得:v1=BkR  (2)设粒子在磁场中运动轨道半径为r2,偏转角为2θ,粒子射出磁场时的方向与竖直方向夹角为α,粒子打到N点时的轨迹如图所示,由几何关系可知 tanα=,α=30°,θ=30° tanθ= 解得:r2=R 设此时A、K两极板间的电压为U,设粒子离开S2时的速度为v2, 根据牛顿第二定律:Bqv2= 根据动能定理有   qU= 解得:U= 答:(1)粒子垂直打到荧光屏上M点时速度的大小为BkR; (2)此时A、K两极板间的电压为U=.
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考点分析:
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如图所示,水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小.传送带的运行速度v=4.0m/s,将质量m=1kg的可看做质点的滑块无初速地放在传送带的A端.已知传送带长度L=4.0m,离地高度h=0.4m,“9”字全髙H=0.6m,“9”字上半部分圆弧半径R=0.1m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,试求:
(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间.
(2)电动机由于传送滑块而多消耗的电能为
(3)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向.
(4)滑块从D点抛出后的水平射程.

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某同学要测绘规格为“2.8V 1.5W”的小灯泡的I-U曲线.除导线和开关外还备有以下器材可供选择:
A.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
B.电流表(量程3.0A,内阻约为0.2Ω)
C.电压表(量程3.0V,内阻约为5kΩ)
D.电压表(量程15.0V,内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流100mA)
F.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
G.电源(电动势为3.0V,内阻约为0.2Ω)
(1)实验中所用的电流表应选______;电压表应选______;滑动变阻器应选______.(填器材前面的字母)
(2)为使实验误差尽可能小,请你设计实验电路图,并画在方框中.
(3)某同学用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
请在图中画出小灯泡的U-I曲线.并利用该图求出该小灯泡接在电动势为1.5V、内阻是2.0Ω的电池两端时的实际功率是多少?(结果保留二位有效数字)
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如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2.则下列说法中正确的是( )
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A.下滑的整个过程中A球机械能守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s
D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为manfen5.com 满分网J
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manfen5.com 满分网如图所示,在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷A、B,在AB连线上的P点释放一带电滑块,则滑块会由静止开始一直向右运动到AB连线上的另一点M而静止.则以下判断正确的是( )
A.滑块一定带的是与A、B异种的电荷
B.滑块的电势能一定是先减小后增大
C.滑块的动能与电势能之和一定减小
D.AP间距一定等于BM间距
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已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是( )
A.卫星距地面的高度为manfen5.com 满分网
B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C.卫星运行时受到的向心力大小为manfen5.com 满分网
D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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