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如图一个质量为m、电量为e的静止质子,经电压为U的电场加速后,射入与其运动方向一...

如图一个质量为m、电量为e的静止质子,经电压为U的电场加速后,射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内.在MN内有n块互成直角、长为L的硬质塑料板(不导电,宽度很窄,厚度不计).
(1)求质子进入磁场时的速度v
(2)若质子进入磁场后与每块塑料板碰撞后均没有能量损失且满足反射原理.求质子穿过磁场区域所需的时间t
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(1)根据动能定理求出质子进入磁场时的速度. (2)质子进入磁场时做匀速直线运动,打在第一块板上后返回的速度方向为竖直向上,则做匀速圆周运动,转动一周后打在第一块板的下部,反射后速度方向又与磁场方向平行,做匀速直线运动,打在第二块板的下部,反射后速度方向竖直向下,做匀速圆周运动,转动一周又打在第二块板的上部.依此类推.求出整个过程中质子做圆周运动的时间和匀速直线运动的时间,两个时间之后即为所求的总时间. 【解析】 (1)根据动能定理:得 故质子进入磁场时的速度为. (2)质子打到第一块板上后速度与原速度方向垂直,由于没有能量损失,仍以大小为v的速度垂直磁场方向,以半径R在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动,转动一周后打到第一块板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到板后到第二次打到板运动时间为质子磁偏转周期T 根据牛二定律和运动学得 质子在磁场中共碰到n块板,做圆周运动所需要时间为t2=nT 子进入磁场中,在v方向的总位移s=nLsin45° 时间为 则 故质子穿过磁场区域所需的时间t为.
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考点分析:
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如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=3Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求:
(1)杆能达到的最大速度为多大?最大加速度为多大?
(2)杆的速度达到最大时,a、b两端电压多大?此时拉力的瞬时功率多大?
(3)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了10.2J的电热,则此过程中拉力F做的功是多大?此过程持续时间多长?
(4)若杆达到最大速度后撤去拉力,则此后R上共产生多少热能?其向前冲过的距离会有多大?

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(1)凹槽向左移动的最大距离;
(2)小球滑至凹槽的最低点时小球的速度;
(3)当小球滑至凹槽的最低时,小球对凹槽的压力.

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(1)某电压表的内阻存20-50kΩ之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可供选用的器材:
待测量电压表manfen5.com 满分网(量程3V)电流表A1(量程200μA)
电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)
滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)
①所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号)
②为了尽量减少误差,要求测多组数据,试在如图1所示方框中划出符合要求的实验电路图(其中电源和电建及其连线已画出).
③下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格,其中正确的是______
表一:
U(V)I(A)R(Ω)
1
2
3
平均值
表二:
U(V)I(A)R(Ω)平均值R(Ω)
(2)如图2所示,用多用电表研究光敏电阻的组织与光照强度的关系.
①应将多用电表的选择开关置于______ 档;
②将红表笔插入______接线孔,黑表笔插入______接线孔.(填“+”或“-”);
③将一光敏电阻接在多用电表两表笔上,用光照射光敏电阻时值镇的偏角为θ,现用手掌挡住部分光线,表针的偏角变为θ′,则可判断θ______θ′(填“>”、“<”或“=”);
④测试后应将选择开关置于______档.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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