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如图所示,两个界面S1和S2互相平行,间距为d,将空间分为三个区域。Ⅰ和Ⅲ两区域...

如图所示,两个界面S1和S2互相平行,间距为d,将空间分为三个区域。Ⅰ和Ⅲ两区域内有方向指向纸内的匀强磁场,磁感应强度分别为B1和B2。区域Ⅱ内是匀强电场E,方向从S1垂直指向S2。一质量为m、电量为-q的粒子(重力不计)以平行于电场线的初速度v0,从与S1相距为d/4的O点开始运动,为使该粒子沿图中的轨迹运动(轨迹的两个半圆的半径相等)。求:

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(1)磁感应强度B1:B2之比应是多少?

(2)场强E应满足什么条件?

 

(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)带电粒子在区域Ⅰ、Ⅲ两区中均做匀速圆周运动,粒子由洛伦兹力充当向心力,由牛顿第二定律得: ,则 由题设可知,即 在电场中运动的过程中, 从O点到界面S1,由动能定理得: 解得: 从界面S1到界面S2,由动能定理得: 解得: 所以可得: (2)为使该粒子沿图中的轨迹运动,粒子到达S2边界上的速度应有,即 解得: 考点:本题考查带电粒子在匀强磁场和匀强电场中的运动、牛顿第二定律、动能定理的应用、向心力及洛仑兹力等知识点.
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考点分析:
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如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0 Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2 T.一根质量为m=10 g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动,速度为v=5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:

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(1)在闭合回路中产生感应电流I的大小

(2)作用在导体棒上拉力F的大小

(3)当导体棒移动50 cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q

 

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如图所示,质量为m的小球带有电量q的正电荷,中间有一孔套在足够长的绝缘杆上,杆与水平成α角,与球的摩擦系数为μ。此装置放在沿水平方向磁感应强度为B的匀强磁场之中,从高处将小球无初速释放,小球下滑过程中加速度的最大值是多少?小球运动速度的最大值是多少?

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如图所示,一个带电为+q质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出, 在距抛出点L(水平距离)处有根管口比小球稍大的竖直细管,管的上端口距地面h/2。为了使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,

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求:(1)小球的初速度

(2)应加电场的场强

(3)小球落地时的动能

 

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某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是_________mm、________A、_________V

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(1)一个小灯泡的额定电压为6.3V,额定电流约为0.3A,用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线:

A:电源E1:电动势为8.0V,内阻不计;

B:电源E2:电动势为12.0V,内阻不计;

C:电压表V:量程为0—10V,内阻约为10kΩ

D:电流表A1:量程为0—3A,内阻约为0.1Ω;

E:电流表A2:量程为0—300mA,内阻约为1Ω;

F:滑动变阻器R:最大阻值10Ω,额定电流1.0A;

开关S,导线若干。                                    

实验中电源应该选用       ,电流表应该选用         (填前面字母序号)

(2)画出实验电路图:

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