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(14分)如图(a)两水平放置的平行金属板C、D相距很近(粒子通过加速电场的时间...

(14分)如图(a)两水平放置的平行金属板C、D相距很近(粒子通过加速电场的时间忽略不计),上面分别开有小孔O/、O,水平放置的平行金属导轨与C、D接触良好,且导轨在磁感强度为B1=10T的匀强磁场中,导轨间距L=0.50m,金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动,其速度图象如图(b)所示,若规定向右运动速度方向为正方向,从t=0时刻开始,由C板小孔O/处连续不断以垂直于C板方向飘入质量为m=3.2×10-21㎏、电量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零)。在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2=10T,MN与D相距d=10cm,B1、B2方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计)。求:

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(1)在0~4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并能飞出磁场边界MN?

(2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离是多少?

 

(1) 0.25s~1.75s之间发射的离子可飞出磁场边界MN ;(2) 0.073m。 【解析】 试题分析:(1)从O/进入的粒子先加速,D板带负电,AB向右运动,当粒子以速度V0进入磁场B2中,做匀速圆周运动,刚好与边界MN相切,则有: B2qV0=m R=d 得:V0 = 设对应两板间电压为U,AB的速度为V,则有:U=B1LV,对粒子由动能定理得:qU= 得:V= 由AB杆的速度时间图象得对应的时刻t1=0.25s和t2=1.75s 即在0.25s~1.75s之间发射的离子可飞出磁场边界MN; (2)粒子能打到的最远点E,到O点的水平距离等于R=d=0.1m,最近点为F,对应离子的最大速度Vm,由B1LV=Um B2qVm=m Umq= 解得圆周运动的最大半径r=0.2m 由几何知识得:r2=R2+(r-FH)2 解得FH=(0.2-)m, EF=0.073m; 考点:带电粒子在组合场中的运动。  
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考点分析:
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(12分)如图所示,线圈的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为r = 1 Ω,外接电阻R = 9 Ω,匀强磁场的磁感应强度B =满分5 manfen5.comT,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,求:

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(1)若从中性面开始计时,写出线圈磁通量变化率的瞬时表达式.

(2)电路中电压表和电流表的示数各是多少?

(3)由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少?

 

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(8分)如图所示,套在绝缘棒上的小球,质量为1g,带有q=4×10-3C的正电荷,小球在棒上可以自由滑动,直棒放在互相垂直且沿水平方向的匀强电场E=10N/C和匀强磁场B=5T之中,小球和直棒之间的动摩擦因数为满分5 manfen5.com=0.2,求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度。(设小球在运动过程中电量不变,重力加速度g=10m/s2)。

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某同学欲测一个未知电阻的阻值,可供选择的仪器有:电流表A(量程有10 mA、0.6 A),电压表V(量程有3 V、15 V)两种,电源电压为4.5 V.该同学先按如图接好电路,闭合S1后,把开关S2拨至a时发现,两电表的指针偏转都在满偏的4/5处,再把S2拨至b时发现,其中一个电压表的指针偏角几乎不变,另一个电流表的指针偏转到满偏的3/4处.则该同学在实验中:

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所选电压表的量程为______;所选电流表的量程为_______;被测电阻满分5 manfen5.com=_______.

 

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用某精密仪器测量一物体的长度,得到结果为1.63812cm 。现改成最小刻度为mm的刻度尺去测量,结果应该为        cm ;如果改成20分度的游标卡尺去测量,结果应该为_________cm ;如果改成螺旋测微器去测量,结果应该为        cm.

 

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如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中,以下结论正确的有

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A.恒力F做的功等于电路产生的电能;

B.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能;

C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能;

D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和

 

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