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(19)许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹.在如图所示的真空环境中,有一...

(19)许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹.在如图所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.05m处有一足够大的竖直屏.从S处不断有比荷满分5 manfen5.com=1×108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上.不计粒子重力.求:

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(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;

(2)绕通过P点(P点为SQ与磁场边界圆的交点)垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢移动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围.

 

(1)0.1m (2)Q点以上0.16m的范围内 【解析】 试题分析:(1)qvB=解得R=0.1m (2)粒子在磁场中通过的位移刚好等于磁场区域直径时,其速度方向偏转的角度最大,能打到屏上的点最高,由于R=2r,如图ΔOPL为等边三角形,可判断出粒子在磁场中的运动轨迹所对圆心角为60°(图上标出圆心角为60°同样给分) 设从L点射出磁场的粒子能打在屏上的N点,LN的反向延长线交PQ于M点,由对称性可知: PM=Rtan30° MQ=PQ-PM NQ=MQtan60° 联立上式可得:NQ=(3-2)r≈0.16m 当磁场区域转动90°时,粒子刚好没有进入磁场,沿直线运动打在屏上Q点,所以粒子能打在屏上Q点以上0.16m范围内. 考点:考查了带电粒子在有界磁场中的运动  
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考点分析:
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(13分)如图所示,一个水平放置的圆桶正以中心轴匀速运动,桶上有一小孔,桶壁很薄,当小孔运动到桶的上方时,在孔的正上方h处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径,为了让小球下落时不受任何阻碍,h与桶的半径R之间应满足什么关系(不考虑空气阻力)?

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(8分)某实验小组要测定一电源的电动势E和内电阻r。实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干.该实验小组同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据.

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(1)小组设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示);

(2)小组在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为______Ω;

(3)小组根据实验采集到的数据作出如图丙所示的满分5 manfen5.com-R图象,则由图象求得,该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果均保留两位有效数字).

 

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(7分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:

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(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连;

(2)根据图上所得的数据,从O点到B点,重物重力势能减少量ΔEp=________J,动能增加量ΔEk=________J(结果取3位有效数字);

(3)实验的结论是___________________________________________。

 

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一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2s内的位移是最后2s内位移的两倍,且已知滑块最开始1s内的位移为2.5m,由此可求得(   )

A.滑块的加速度为5m/s2

B.滑块的初速度为5m/s

C.滑块运动的总时间为3s

D.滑块运动的总位移为4.5m

 

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如图所示,E为电池,L是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个完全相同的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是(   )

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A.刚闭合S的瞬间,灯泡D1、D2的亮度相同

B.刚闭合S的瞬间,灯泡D2比灯泡D1

C.闭合S,待电路达到稳定后,D1熄灭,D2比S刚闭合时亮

D.闭合S,待电路达到稳定后,再将S断开,D2立即熄灭,D1先更亮后逐渐变暗.

 

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