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如图所示,一带电粒子(重力忽略不计)质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q...

如图所示,一带电粒子(重力忽略不计)质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100 V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,粒子射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,粒子射出磁场时的偏转角也为θ=60°.已知偏转电场中金属板长L=2 cm,圆形匀强磁场的半径R=10 cm,求:

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1带电粒子经U1=100 V的电场加速后的速率;

2两金属板间偏转电场的电场强度E;

3匀强磁场的磁感应强度的大小.

 

(1)1.0×104 m/s (2)10 000 V/m (3)0.13 T 【解析】 试题分析:(1)带电粒子经加速电场加速后速度为v1,根据动能定理:qU1=mv v1==1.0×104 m/s (2)带电粒子在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向粒子做匀速直线运动. 水平方向: 带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2,且v2=at, 由几何关系, (3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v,则v==2.0×104 m/s 由粒子运动的对称性可知,入射速度方向过磁场区域圆心,则出射速度反向延长线过磁场区域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,则轨迹半径为r=Rtan 60°=0.3 m 由,得 考点:带电粒子在电场中的加速及偏转.  
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考点分析:
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用下列器材组装成一个电路,要求既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.

A.电压表V1量程6 V,内阻很大

B.电压表V2量程3 V,内阻很大

C.电流表A量程3 A,内阻很小

D.滑动变阻器R最大阻值10 Ω,额定电流4 A

E.小灯泡2 A,5 W

.电池组电动势E,内阻r

G.开关一只,导线若干

实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数小.

(1)请将设计的实验电路图在虚线框中补充完整.

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2每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点I1,U1I2,U2,标到U-I坐标系中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E=______ V,内阻r=______ Ω.结果保留两位有效数字

3在U-I坐标系中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________ Ω.

 

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某同学测绘标有“4.8 V,0.3 A”字样的小灯泡的电功率P随电压U变化的图象,要使小灯泡两端的电压从0到4.8 V连续变化,为了使测量尽可能准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有:

A.电流表量程为0.6 A,内阻约为1 Ω

B.电流表量程为3 A,内阻约为0.2 Ω

C.电压表量程为6 V,内阻约为2

D.电压表量程为15 V,内阻约为4.5

E.滑动变阻器阻值范围为0~20 Ω,额定电流为2 A

F.滑动变阻器阻值范围为0~2 kΩ,额定电流为0.5 A

G电池组电动势为6 V,内阻约为1 Ω

1选用的电流表为_______选用的电压表为_______滑动变阻器为_______.

2在图甲所示虚线框中画出实验电路图.

3根据实验测量的数据描出P-U图象,如图乙所示,小灯泡在1.5 V电压下的阻值为________Ω.

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完成下列读数:(4分)

(1)电流表量程一般有两种——0~0.6 A,0~3 A;电压表量程一般有两种——0~3 V,0~15 V.如图所示:

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接0~15 V量程时读数为________ V.  接0~3 A量程时读数为________ A.

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(2)a.________ mm b.________ mm

 

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在xOy平面上以O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,从原点O以初速度v沿y轴正方向开始运动,经时间t后经过x轴上的P点,此时速度与x轴正方向成θ角,如图所示.不计重力的影响,则下列关系一定成立的是 

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A.若r<满分5 manfen5.com,则0°<θ<90°        B.若r≥满分5 manfen5.com,则t≥满分5 manfen5.com

C.若t=满分5 manfen5.com,则r=满分5 manfen5.com           D.若r=满分5 manfen5.com,则t=满分5 manfen5.com

 

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如图所示,MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界.一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场.若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A点.下列说法正确的有 

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A.若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于v0

B.若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于v0

C.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于v0满分5 manfen5.com

D.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于v0满分5 manfen5.com

 

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