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(14分)如图所示,在直角坐标系内,有一质量为,电荷量为的粒子A从原点O沿y 轴...

(14分)如图所示,在直角坐标系满分5 manfen5.com内,有一质量为满分5 manfen5.com,电荷量为满分5 manfen5.com的粒子A从原点O沿y 轴正方向以初速度满分5 manfen5.com射出,粒子重力忽略不计,现要求该粒子能通过点P(a, -b),可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”实现。

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(1) 若只在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,使粒子A在磁场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求磁感应强度B的大小;

(2) 若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q, 使粒子A在Q产生的电场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电量大小;

(3) 若在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,并在第IV象限内加平行于x轴,沿x轴正方向的匀强电场,也能使粒子A运动到达P点。如果此过程中粒子A在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小

 

(1)(2)(3), 【解析】 试题分析:(1)粒子由O到P的轨迹如图所示,粒子在磁场中做圆周运动,半径为R1,由几何关系知       (1分) 由牛顿第二定律可知:     (1分) 由此得    (1分) (2)粒子由O到P的轨迹如图所示 粒子在电场中做圆周运动,半径为R2: 由几何关系知:     (2分) 由牛顿第二定律可知     (1分) 由此得:   (1分) (3)粒子由O经P'到P的轨迹如图所示,在磁场中做圆周运动,在电场中做类平抛运动 在电场中运动时间t:     (1分) 在磁场中运动时间t:     (1分) 由此得:     (1分) 设在磁场中做圆周运动,半径为R3 则有    (1分) 电场中    (1分)     (1分) 由此得    (1分)  考点:本题考查了带电粒子在电场和磁场中的运动
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考点分析:
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(12分)如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2 Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4 Ω的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l=2 m,有一阻值r=2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示.在t=0至t=4 s内,金属棒PQ保持静止,在t=4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化.求:

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(1)通过小灯泡的电流.

(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.

 

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(10分)两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、M′处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为x的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q.求:

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(1)ab运动速度v的大小;

(2)电容器所带的电荷量q.

 

 

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(10分)质量为m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=0.2 m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示.现调节滑动变阻器的触头,试求出为使杆ab静止不动,通过ab杆的电流范围为多少?

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(10分)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下:

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①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω);

②电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω);

③定值电阻R1(300Ω);

④定值电阻R2(10Ω);

⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω);

⑥滑动变阻器R4(0~20Ω);

⑦干电池(1.5V);

⑧开关S及导线若干。

(1)定值电阻应选           ,滑动变阻器应选          。(在空格内填写序号)

(2)补全实物图连线。

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(3)补全实验步骤:

①按电路图连接电路,将滑动触头移至最             端(填 “左”或“右”);

②闭合开关S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2

③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2

④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。

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⑷根据I2−I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式              

 

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(4分)某实验小组利用如图所示的装置探究热敏电阻的温度特性。

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(1) 电键闭合前,滑动变阻器的滑动触头P应置于           端(选填a或b)。

(2) 实验小组将测量出的不同温度下热敏 电阻的阻值与标准值比较后,发现二者有一定的

差异。除偶然误差外,你认为造成误差的原因可能是                                 

 

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