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在地面上方某处的真空室里存在着水平方向的匀强电场,以水平向右和竖直向上为x轴、y...

在地面上方某处的真空室里存在着水平方向的匀强电场,以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系.一质量为m、带电荷量为+q的微粒从点P(l,0)由静止释放后沿直线PQ运动.当微粒到达点Q(0,-l)的瞬间,突然将电场方向顺时针旋转90°,同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小B=manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网,该磁场有理想的下边界,其他方向范围无限大.已知重力加速度为g.求:
(1)匀强电场的场强E的大小
(2)欲使微粒不从磁场下边界穿出,该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?
(3)求微粒从P点开始运动到第二次经过y轴所需要的时间.

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(1)微粒在电场中受到电场力和重力,沿PQ方向运动,可知微粒所受的合力必定沿PQ方向,可知电场力方向水平向左,作出力的合成图,求解场强大小. (2)电场方向顺时针旋转90°所受电场力的方向竖直向山,和重力平衡,再加上磁场后,做匀速圆周运动,临界条件是最低端速度与磁场下边界相切; (3)微粒从P点开始运动到第二次经过y轴所需要的时间为由P到O匀加速直线运动的时间和匀速圆周运动的时间之和. 【解析】 (1)由于微粒沿PQ方向运动,可知微粒所受的合力沿PQ方向,可得    qE=mgcotα…① 由题意得α=45°…② ①②联立得: (2)电场方向顺时针旋转90°所受电场力的方向竖直向山,和重力平衡,再加上磁场后,做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示 由P到Q由牛顿第二定律得: 由v2=2al得;Q点的速度为   …③ 在磁场中洛伦兹力提供向心力得:…④ ③④联立得:r=l…⑤ 由几何关系可得:磁场下边界距x轴的距离为;  边界越靠下越飞不出磁场,故 (3)粒子由P到O的时间为t1,由v=at得: …⑥ 粒子在复合场中的匀速圆周运动如图所示:            粒子的周期…⑦ 由几何关系可得粒子的偏转角为β=270° 则粒子在磁场中运动的时间为  …⑧ ③⑤⑧联立求解得: 微粒从P点开始运动到第二次经过y轴所需要的时间 答:(1)匀强电场的场强E的大小为 (2)欲使微粒不从磁场下边界穿出,该磁场下边界的y轴坐标值应满足 (3)求微粒从P点开始运动到第二次经过y轴所需要的时间为
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考点分析:
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如图所示,质量均为m的两物体A.B分别与轻质弹簧的两端相连接,将它们静止放在地面上.一质量也为m的小物体C从距A物体h高处由静止开始下落.C与A相碰后立即粘在一起向下运动,以后不再分开.当A与C运动到最
高点时,物体B对地面刚好无压力.不计空气阻力.弹簧始终处于弹性限度内.已知重力加速度为g.求:
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(2)弹簧的劲度系数.

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c.定值电阻R(作保护电阻用,阻值有400Ω、800Ω、2000Ω三个电阻备选)
d.电阻箱R
e.开关S,导线若干
(1)为了保护整个电路,定值电阻R应选______Ω阻值的电阻
(2)该同学先把电阻箱调到最大值,闭合开关S,接着调节电阻箱使其阻值为R1时,毫安表的指针指在满刻度的三分之一处,再调节电阻箱使其阻值为R2时,毫安表的指针指在满刻度的三分之二处,则毫安表的内阻RA=______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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