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(18分)某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素,制作了一个自动控制装...

18分)某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素,制作了一个自动控制装置,如图所示,滑片P可在R2上滑动,在以O为圆心,半径为R=10满分5 manfen5.comcm的圆形区域内,有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.10T。竖直平行放置的两金属板AK相距为d,连在电路中电源电动势E=91V,内阻r=1.0Ω,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为80ΩS1S2AK板上的两个小孔,且S1S2O在竖直极板的同一直线上,OS2=2R,另有一水平放置的足够长的荧光屏DO点跟荧光屏D点之间的距离为H。比荷为2.0×105C/kg的离子流由S1进入电场后,通过S2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问:

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1)判断离子的电性,并分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况?

2)如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点,电压表的示数多大?

3电压表的最小示数是多少?要使离子打在荧光屏N点的右侧,可以采取哪些方法?

 

(1)正电,两板之间加速,磁场中匀速圆周,磁场和电场外都是匀速直线运动(2)(3),方法一,向右移动滑动变阻器滑片,增大平行板间电压;方法二,提高电源电动势,增大平行板间电压;方法三,减小磁场的磁感应强度 【解析】 试题分析:(1)(6分)粒子没有初速度,进电场后,电场线方向向右,而粒子在电场力作用下向右运动,所以粒子带正电…………2分 离子在两金属板间在电场力作用下做匀加速直线运动…………1分 离开电场进入磁场前不受力做匀速直线运动…………1分 在磁场中受洛伦兹力与速度垂直做匀速圆周运动 …………1分 离开磁场后不受力做匀速直线运动,直到打在荧光屏上…………1分 (2)(6分)离子在磁场中偏转90°,∴轨迹半径…………1分 由………2分; ………2分; 解得………1分。 (3)(6分) 电压表最小电压……2分; 解得……1分。 要使离子打在荧光屏上N点的右侧,离子在磁场中偏转轨迹半径变大,由,可以提高离子速度或减小磁场的磁感应强度。 方法一,向右移动滑动变阻器滑片,增大平行板间电压 方法二,提高电源电动势,增大平行板间电压 方法三,减小磁场的磁感应强度 答出任意一种方法即可。只说出改变什么因素得1分,说出调节方向再得2分。 考点:带电粒子在加速电场和圆形磁场区域中的运动  
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考点分析:
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16分)一滑块经水平轨道AB,进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC。已知滑块的质量m=0.6kg,在A点的速度vA=8m/sABx=5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,圆弧轨道的半径R=2m,滑块离开C点后竖直上升h=0.2m,取g=10m/s2

(不计空气阻力)求:

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1)滑块经过B点时速度的大小;

2)滑块冲到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力;

3)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。

 

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1)用双缝干涉测光的波长。实验装置如下图a所示,已知单缝与双缝的距离L1=60mm,双缝与屏的距离L2=700mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.25mm。用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,(如下图b所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度。

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分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如下图c所示,则对准第1条时读数x1=­­­­­________mm,对准第4条时读数x2=­­­­­________mm,相邻两条亮纹间的距离Δx=________mm

计算波长的公式λ=_________;求得的波长值是________nm(保留三位有效数字)

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某游乐场开发了一个名为翻天滚地的游乐项目。原理图如图所示:一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫,左端M正好位于A点.让游客进入一个中空的透明弹性球,人和球的总质量为m,球的直径略小于圆管直径。将球(内装有参与者)从A处管口正上方某处由静止释放后,游客将经历一个翻天滚地的刺激过程。不考虑空气阻力。那么以下说法中错误的是

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A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为满分5 manfen5.com

B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至满分5 manfen5.com

C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为满分5 manfen5.com

D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是满分5 manfen5.com

 

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如图所示,闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动,沿着OO方向观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感强度为B,线圈匝数为nab边的边长为l1ad边的边长为l2,线圈总电阻为R,转动的角速度为满分5 manfen5.com,则当线圈转至图示位置时

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A.线圈中感应电流的方向为abcda

B.线圈中的感应电动势为满分5 manfen5.com

C.穿过线圈磁通量随时间的变化率最大

D.线圈ad边所受安培力的大小为满分5 manfen5.com

 

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某电场的电场线分布如下图所示,电场中有AB两点,则以下判断正确的是

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AA点的场强大于B点的场强,B点的电势高于A点的电势

B.若将一个电荷由A点移到B点,电荷克服电场力做功,则该电荷一定为负电荷

C.一个负电荷处于B点的电势能大于它处于A点的电势能

D.若将一个正电荷由A点释放,该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动

 

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试题属性

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