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(18分)如图所示,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸...

(18分)如图所示,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小为B有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q.将粒子源置于圆心,则所有粒子刚好都不离开磁场,不考虑粒子之间的相互作用.

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(1)求带电粒子的速率.

(2)若粒子源可置于磁场中任意位置,且磁场的磁感应强度大小变为满分5 manfen5.com,求粒子在磁场中最长的运动时间t.

(3)若原磁场不变,再叠加另一个半径为R1(R1> R0)圆形匀强磁场,磁场的磁感应强度的大小为B/2,方向垂直于纸面向外,两磁场区域成同心圆,此时该离子源从圆心出发的粒子都能回到圆心,求R1的最小值和粒子运动的周期T.

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)粒子离开出发点最远的距离为轨道半径的2倍 (2分) (2分) (2分) (2)磁场的大小变为后,粒子的轨道半径为r1; (2分) 根据几何关系可以得到,当弦最长时,运动的时间最长,弦为2R0时最长,圆心角60° (2分) (2分) (3)根据矢量合成法则,叠加区域的磁场大小为,方向向里, R0以为的区域磁场大小为,方向向外。粒子运动的半径为R0, 根据对称性画出情境图,由几何关系可得R1的最小值为(3分) (3分) 考点:本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动  
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考点分析:
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(14分)如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度v0=4m/s从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t1=0.5s时刻物块到达最高点,t2=1.5s时刻物块又返回底端.求:

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(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1a2

(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ.

 

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(9分)某研究小组收集了两个电学元件:电阻R0(约为2kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)。实验室备有如下器材:

A.电压表V(量程3V,电阻RV 约为4.0kΩ)

B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1 约为5Ω)

C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2 约为50Ω)

D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)

E.电阻箱R2(0~999.9Ω)

F.开关S一只、导线若干

(1)为了测定电阻R0的阻值,小明设计了一电路,如图甲所示为其对应的实物图,图中的电流表A应选         (选填“A1”或“A2”),请将实物连线补充完整。

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(2)为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数据作出满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com图象,如图丙所示。若图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的电动势E=           ,内阻r=          (用k、b和R2表示)。该实验的测量值偏小,造成此系统误差主要原因是          

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(6分)

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游标卡尺的读数为          mm,   螺旋测微器的读数为        mm

 

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如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上Oc与Oa的夹角为60°,轨道最低点a与桌面相切. 一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦,则

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A.在m1c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等

B.m1c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少

C.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=2m2

D若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=3m2

 

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如图所示,边长为L的正方形abcd区域内有场强大小为E的匀强电场,电场方向与正方形的一条边平行(图中未画出)。一质量为m、电荷量为+q的粒子由ad边中点,以垂直该边的速度v进入该正方形区域,若不计粒子的重力,则该粒子再次从该正方形区域射出时,具有的动能可能是

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