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如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于...

如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为 L 的匀强电场。电场强度大小为 E,方向竖直向上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的 满分5 manfen5.com 倍。已知带电粒子的质量为 m,电量为 q,重力不计。粒子进入磁场前的速度如图与水平方向成θ=60°角。求:

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(1)粒子带什么性质的电荷;

(2)粒子在磁场中运动时速度多大;

(3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大?

 

(1)带负电 (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)根据粒子进磁场前速度斜向上,出磁场时速度水平向右,根据左手定则可知,粒子带负电。 (2)由于洛伦兹力对粒子不做功,故粒子以原来的速率进入电场中,设带电粒子进入电场的初速度为v0,在电场中偏转时做类平抛运动,由题意知粒子离开电场时的末速度大小为,将分解为平行于电场方向和垂直于电场方向的两个分速度 由几何关系知 ① ② ③ ④ ⑤ 联立求解①②③④⑤得 (3)如图所示,带电粒子在磁场中所受洛伦兹力作为向心力,设在磁场中做圆周运动的半径为,圆形磁场区域的半径为,则 ⑦ ⑧ 由几何知识可得: ⑨ 磁场区域的最小面积为 ⑩ 联立⑧⑨⑩得 。 考点:带电粒子在匀强磁场和匀强电场中的运动 【名师点睛】带电粒子在电场中为类平抛运动,根据末速度大小可判断水平和竖直方向的两个分速度从而得到离开磁场的速度。在磁场中偏转,做圆周运动,磁场部分对应的弦长即等于最小圆形区域的直径,找准几何关系即可。  
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考点分析:
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如图所示,在 y =0 y =2 m 之间有沿着 x 轴方向的匀强电场, MN 为电场区域的上边界,在 x 轴方向范围足够大。电场强度的变化如图所示,取 x 轴正方向为电场正方向。现有一个带负电的粒子,粒子的比荷为 满分5 manfen5.com=1.0×10-2C/kg,在 t =0 时刻以速度 v 0 =5×102m/s O 点沿 y 轴正方向进入电场区域,不计粒子重力。求:

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(1)粒子通过电场区域的时间;

(2)粒子离开电场时的位置坐标;

(3)粒子通过电场区域后沿 x 方向的速度大小。

 

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在如图所示的电路中,R 1 =2 Ω,R 2 =R 3 =4 Ω,当电键 K 接 a 时,R 2 上消耗的电功率为 4 W,当电键 K 接 b 时,电压表示数为 4.5 V,试求:

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(1)电键 K a 时,通过电源的电流和电源两端的电压;

(2)电源的电动势和内电阻;

(3)当电键 K c 时,通过 R 2 的电流.

 

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在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:

待测金属丝: R x ( 阻值约 4 Ω);

电压表:满分5 manfen5.com (量程 3 V,内阻约 3 kΩ);

电流表:满分5 manfen5.com (量程 0.6 A,内阻约 0.2 Ω)

满分5 manfen5.com(量程 3 A,内阻约 0.05 Ω)

电源: E 1 (电动势 3 V,内阻不计); E 2 (电动势 12 V,内阻不计);

滑动变阻器: R (最大阻值约 20 Ω) 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关 S;导线。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm。

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(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,电源应选___(均填器材代号),

在线框内完成电路原理图。

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利用图示装置可以做力学中的许多实验。

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(1)以下说法正确的是________。

A.利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响

B.利用此装置探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的 a-m关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比

C.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响

(2)小华在利用此装置“探究加速度 a 与力 F 的关系”时,因为不断增加所挂钩码的个数,导致钩码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度 a 的值随钩码个数的增加将趋近于________的值。

 

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如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为 O,最低点为 C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A 和 B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A 球的轨迹平面高于 B 球的轨迹平面,A、B 两球与 O 点的连线与竖直线 OC 间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点 C 所在的水平面为重力势能的参考平面,( sin 37°=满分5 manfen5.com , cos 37°=满分5 manfen5.com )则(         )

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A.A、B 两球所受支持力的大小之比为 4 ∶3

B.A、B 两球运动的周期之比为 4 ∶3

C.A、B 两球的动能之比为 16 ∶9

D.A、B 两球的机械能之比为 112 ∶51

 

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