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如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界,一束电子(电量为e,质量为m,重力不...

如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界,一束电子(电量为e,质量为m,重力不计)由静止状态从P点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q点。匀强磁场的磁感应强度为B,磁场边界宽度为d,电子从磁场边界Ⅲ穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30°。求:

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(1)电子在磁场中运动的时间t;

(2)若改变PQ间的电势差,使电子刚好不能从边界Ⅲ射出,则此时PQ间的电势差U是多少? 

 

(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)电子进入磁场后做匀速圆周运动, 设其半径为R,则 evB=  电子在磁场的周期为, 于是得电子在磁场中运动周期 电子在磁场中的轨迹如图,由几何关系得: 联立以上各式得电子在磁场中运动时间t== 所以t= (2)电子刚好不从边界Ⅲ穿出时,说明电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹恰好与区域的右边界相切,画出电子的运动轨迹如图所示,运动半径为R=d 设电子在PQ间被加速电场加速后速度为,据动能定理有  电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律得:evB=  以上三式联立解得 考点:本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动的半径与周期、速率关系;带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力.
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考点分析:
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(8分)如图所示,两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置,导轨电阻不计,两导轨间距L=0.5 m,在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab,金属棒ab处于静止状态,它的质量为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com。金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R2=2Ω,电源电动势E=2V,电源内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,满分5 manfen5.com)求:

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(1)所加磁场磁感应强度方向;

(2)磁感应强度B的大小。

 

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(6分)某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻,其原理如下图所示,电路中串联了一只2Ω的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据(见表格)。

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请你根据表中数据在给出的坐标图中画出U-I图线,并求出该电池的电动势E=____V,内阻r=________Ω。

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小明同学在测定金属丝电阻率的实验中,进行了如下操作,请你将相应的操作步骤补充完整。

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(1)他首先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图甲所示,该金属丝的直径为     mm。

(2)他再用多用电表粗测金属丝的阻值,操作过程如下:

①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择开关旋至电阻挡“×10”挡位;

②将红、黑表笔短接,调节   旋钮(填图乙中的“A”或“B”或“C”),使欧姆表指针对准电阻的      处(填 “0刻线”或“∞刻线”);

③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如图丙所示;

④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些,小明将选择开关旋至电阻挡    挡位(填“×1”或“×1k”),重新进行                   

⑤重新测量得到的结果如图丁所示,则金属丝的电阻为     Ω。

(3)他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值,他用如图所示的装置进行测量,其中部分器材的规格为:电源E(两节干电池,3V),电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),电压表(量程3V,内阻约10kΩ),滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1 A)。要求滑动变阻器采用限流式接法,为了减小实验误差,请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。

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如图所示,虚线为一静电场中的等势面1、2、3、4,相邻等势面间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷仅在静电力的作用下沿图中实线从a点运动到b点,经过a、b两点时粒子的动能分别为5eV和26eV。当这一点电荷运动到某一位置c时,其电势能变为-5 eV。下列说法正确的是(   )

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A.粒子从a点运动到b点的过程中电场力做负功         

B.粒子在a点的电势能小于其在b点的电势能  

C.粒子在c点时的动能为24 eV         

D.a、b点的电势关系为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图象,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图象,若将这两个电阻分别接到该电源上,下列说法正确的是 (   )

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A.两电阻阻值R1>R2

B.R2接在电源上时,电源的内阻消耗功率大

C.R2接在电源上时,电源的效率高

D.电源的内阻和R2的阻值相等

 

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