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如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场...

如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0T、B2=4.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2=d3=6.25m,一质量m=1.0×10--8kg、电荷量q=1.6×10-6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:
(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t;
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.

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(1)粒子在电场中只受电场力做功,由动能定理可求得粒子离开I区域时的速度; (2)粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动,由牛顿第二定律可得出粒子运动半径,由几何关系可得出粒子在Ⅱ中转过的圆心角,则可求得粒子运动的时间; (3)由牛顿第二定律可求得粒子区域Ⅲ中的半径,由几何关系可得出粒子离开时与边界面的夹角. 【解析】 (1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有 qEd1= 解得  v=4.0×103m/s; (2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则 qvB1= 解得 r=12.5m  设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ,则 解得  θ=30° 粒子在Ⅱ区运动周期  粒子在Ⅱ区运动时间  t= 解得  t==1.6×10-3s (3)设粒子在Ⅲ区做圆周运动道半径为R,则  qvB2= 解得  R=6.25m 粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可知△MO2P为等边三角形 粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角  α=60°
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考点分析:
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一个允许通过最大电流为2A的电源和一个滑动变阻器,接成如下图甲所示的电路.滑动变阻器最大阻值为R=22Ω,电源路端电压U随外电阻R变化的规律如下图乙所示,图中U=12V的直线为图线的渐近线.试求:
(1)电源电动势E和内阻r;
(2)A、B空载时输出电压的范围;
(3)若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时,干路电流不能超过2A,则A、B两端所接负载电阻至少为多大?

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如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力.

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在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω).
(1)小红按如图1所示的电路图连接实物电路,在电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障.她的操作如下:
a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图3所示,则所测阻值为______Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变.由以上操作可判断发生断路故障的元件是______  (填元件名称)
(2)她设计的实验电路中定值电阻R的作用是(说出一条理由即可)______
(3)请根据电路图把实物图没完成的连线连接好.
(4)在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请在图4中继续完成图象;并根据图象可得该电池的电动势E=______ V,电池内阻r=______Ω(小数点后保留两位数字).
(5)用此电路测量电池的电动势和内电阻,产生误差的原因是______;测出的电动势E与真实值相比偏(选填“大”或“小”)______
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在“测定金属的电阻率”的实验中:
(1)如图所示的三个图分别为用螺旋测微器测金属线的直径、用伏安法测金属丝的电阻过程中电压表和电流表的示数情况.从图上可以读出:该金属丝的直径d为______mm,电压表的示数U为______V,电流表的示数I为______A.
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(2)用直接测量的量表示的测量金属电阻率的公式为______,若已知金属导线的长度为38cm,根据上面读出的数据计算出的金属电阻率为ρ=______Ω•m.(结果保留一位有效数字)
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质量为500kg的电瓶车,由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压,当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A,设车所受的阻力是车重的0.02倍(g=10m/s2).下列说法中正确的是( )
A.电瓶车受到的阻力为100N
B.电动机的机械效率为33.33%
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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