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利用如图所示装置可调控带电粒子的运动,通过改变左端粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达右端接收屏上的位置,装置的上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,磁场区域的宽度均为h,磁场区域长均为15h,P、Q为接收屏上的二点,P位于轴线满分5 manfen5.com上,Q位于下方磁场的下边界上。在纸面内,质量为m、电荷量为+q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成370角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达Q点。不计粒子的重力 (sin370=0.6、cos370=0.8)。问:

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(1)上下两磁场间距x为多少?

(2)仅改变入射粒子的速度大小,使粒子能打到屏上P点,求此情况下入射速度大小的所有可能值。满分5 manfen5.com

 

(1)3h(2) 【解析】 试题分析:(1)设粒子磁场中圆周运动半径为R 15h=3Rsin37°+ h=R(1-cos37°) 得x=3h (2)一情况:设粒子经过上方磁场n次,下方磁场n次后到达P点, 由题意可知:15h=4n(+4nRNsin37° 解得: 讨论:又15-8n>0,即n<15/8 故 n=1, 另一情况:经过上方磁场n次,下方磁场n-1次后到达P点 15h=(4n-2)(+(4n-2)RNsin37° 由于粒子经过上方的磁场区域一次,恰好到达Q点,因此粒子不可能只经过上方一次射出后直接到达P点,因此有:n≥2 与19-8n>0得n=2。故只有一【解析】 不讨论,直接得结果不给分。 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;动能定理.  
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考点分析:
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如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角满分5 manfen5.com=300的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4m。导轨所在空间被分成区域I和,两区域的边界与斜面的交线为MN,I中的匀强磁场方向垂直斜面向下,中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁场感应度大小均为B=0.5T,在区域I中,将质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后,在区域中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1满分5 manfen5.com的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中,ab、cd始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,取g=10m/s2,问

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(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向;

(2)ab将要向上滑动时,cd的速度v多大;

(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量Q是多少。

 

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如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,场强大小为E,电场方向与xoy平面平行,且与x轴成450夹角。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0y轴上P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;从粒子进入电场开始经过某一段时间T0T0未知),磁场方向变为垂直纸面向里,大小不变,结果能使粒子返回到P点(不计粒子重力)

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(1)粒子磁场中运动半径R

(2)粒子第一次经过x轴时的坐标位置

(3)从P点出发到再次回到P点的时间

 

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在如右图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,保护电阻R0=3Ω,滑动变阻器总电阻R=20Ω,闭合电键S。电流表内阻不计。求:

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(1)滑片滑到最下端a时,电流表示数值I

(2)在滑片P从a滑到b的过程中,保护电阻R0两端的最低电压值U

 

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如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中的磁通量改变量大小φ=_______,产生的感应电动势为E=____

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如图所示,电路中接一电动势为4V,内电阻为2Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω,电容器的电容为30μF,电流表的内阻不计,当电路稳定后,电流表的读数为_____。电容器上所带的电荷量_____

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