如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外,一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动.(重力加速度为g)
(1)求此区域内电场强度的大小和方向;
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成45
,如图所示.则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?
(3)在(2)问中微粒运动P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?
考点分析:
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如图所示,是能使带电粒子加速和偏转的装置.加速电极间的电压为U
1,偏转电极间的电压为U
2,偏转电极两板间距为d,板长为L.现有一质量为m,带电量为q的粒子(重力忽略),无初速的从左端进入该区域加速、偏转后从右端飞出,偏转的距离为y(
),而y与U
2的比值
叫着该装置偏转的灵敏度.试通过理论推导得出灵敏度的表达式,并由表达式说明可以通过哪些途径提高该装置偏转的灵敏度.
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如图所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d=1m,右端通过导线与阻值R
L=8Ω的小灯泡L相连,CDEF矩形区域内有竖直向下磁感应强度B=1T的匀强磁场,一质量m=50g、阻值为R=2Ω的金属棒在F=0.8N的恒力作用下水平向右运动一段距离后,以某一速度进入磁场恰好做匀速直线运动.(不考虑导轨及导线电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触.)求:
(1)金属棒进入磁场时的速度
(2)小灯泡发光时的电功率.
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如图所示为质谱仪的原理图.带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场.该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计.设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为:
.
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要测一段阻值大约为5Ω的均匀金属丝的电阻率.除米尺、螺旋测微器、电源E(电动势3V,内阻约0.5Ω)、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外,电流表和电压表各两只供选择:A
l(量程lA,内阻约1Ω),A
2(量程0.6A,内阻约2Ω),V
l(量程3.0V,内阻约1000Ω),V
2(量程15V,内阻约3000Ω).
(1)用螺旋测微器测金属丝的直径d,如图1所示,则d=______mm.
(2)为了使测量有尽可能高的精度,电流表应选______,电压表应选______.
(3)实验电路已经画出了一部分,如图2所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好.(R
x表示待测金属丝)
(4)若用米尺测得金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得金属丝直径为d,电流表的读数为I,电压表读数为U,则该金属丝的电阻率:ρ=______.
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(1)如图1所示装置是研究电磁感应现象中感应电流的方向与引起感应电流的磁场变化关系的实验示意图,磁铁的上端是N极.已知电流从“+”接线柱流入电流表时,电流表指针向右偏转,电流从“-”接线柱流入电流表时,电流表指针向左偏转.当磁铁向下插入线圈时,电流表指针向______偏转(填“左”或“右”).
(2)多用表是一种测电学量的多功能测量仪表.图2为一多用表用作欧姆表时内部电路的示意图:若灵敏电流表满偏电流为1mA、内阻为1kΩ,电源电动势1.5V、电源内阻未知,调零电阻阻值未知.则此电流表的零刻度处对应的电阻值为______,1mA刻度处对应的电阻为______,0.5mA刻度处对应的电阻应为______.
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