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如图所示,在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成...

manfen5.com 满分网如图所示,在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C; 在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开电磁场区域.已知微粒的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
(1)带电微粒从O点射入磁场,运动轨迹如图,第一次经过磁场边界上的A点,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律即可求解; (2)根据圆周运动的周期公式及粒子在磁场中的运动轨迹即可解题; (3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动,根据平抛运动得基本公式即可求解. 【解析】 (1)带电微粒从O点射入磁场,运动轨迹如图,第一次经过磁场边界上的A点,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得: m  A点位置坐标(-4×10-3m,-4×10-3m) (2)设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为 t=tOA+tAC= 代入数据解得t=T=1.256×10-5s  (3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动 △y=vt1 代入数据解得△y=0.2m   y=△y-2r=(0.2-2×4×10-3)m=0.012m   离开电、磁场时的位置坐标 (0,0.192m).  答:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标为(-4×10-3m,-4×10-3m); (2)带电微粒在磁场区域运动的总时间为1.256×10-5s; (3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标为(0,0.192m).
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考点分析:
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(1)小物块到达C点时对轨道的压力大小 FC
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(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.

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(1)再经2s物体的速度多大?
(2)在前6s内推力对物体所做的总功为多少?
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(1)某实验小组要用“伏安法”测量电阻丝的电阻Rx,已知电压表内阻约3kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用下图1电路测量,则Rx的测量值比真实值______(填“偏大”或“偏小”).若Rx约为10Ω应采用______(选“图1”或“图2”)的电路,误差会比较小.
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(2)若该实验小组实验时,用螺旋测微器测量金属丝直径的某次测量如图3所示,则该金属丝的直径D为______ mm;某次测量时电压表和电流表的示数如下图4所示,则电流表示数为______ A,电压表读数为______ V.
(3)该实验小组经过讨论,发现无论是用图1或图2测量,都不可避免产生由电表内阻引起的系统测量误差,于是该实验小组又设计了如图5所示的实验方案,利用该方案测量的主要实验步骤如下:
第一步:将电键S2接2,闭合电键S1,调节滑动变阻器RP和RW,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数为U1、I1
①请你根据实验原理为该实验小组写出接下的第二步操作,并说明需要记录的数据:______
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③简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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