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空间有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面.一质量为m、电荷量为q(...

空间有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0从A点沿圆的半径AO射入磁场,从B点沿半径OB方向离开磁场,形成如图所示的轨迹,已知∠AOB=θ=120°,不计粒子的重力。求:

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(1)该圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小和方向,

(2)该粒子从A运动到B的时间。

 

(1)(1分),方向:垂直于纸面向外;(2) 【解析】 试题分析:(1)由几何关系可得,粒子运动的半径r=,(2分) 根据粒子受到的洛伦兹力提供向心力可得,qv0B=m ,(2分) 解得B=(1分),方向:垂直于纸面向外(1分) (2)该粒子做圆周运动的周期为 (1分) 粒子从A到B运动的时间为 (2分) 解得(1分) 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】洛伦兹力提供圆周运动向心力,根据轨迹关系求出粒子进入磁场中的速度方向,再根据速度关系求出质子在电场中做何种运动,然后根据运动性质求解.(1)根据几何关系,结合洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律,即可求解;(2)由几何关系,可求出运动轨迹的圆心角,根据周期公式,即可求解;(3)根据矢量法则,可确定磁场方向与大小,再由几何关系,结合周期公式,即可求解。  
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考点分析:
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4 m,一端连接R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。把电阻r=1Ω的导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5 m/s。求:

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(1)感应电流I和导体棒两端的电压U;

(2)拉力F的大小;

(3)拉力F的功率

(4)电路中产生的热功率

 

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在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。

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(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0.1

0.3

0.7

1

1.5

1.7

2.3

I/A

0

0.02

0.06

0.16

0.22

0.34

0.46

0.52

由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用下图中的________图(选填“甲”或“乙”)。

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(3)下图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成下图中实物间的连线。

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第3、5、7次测量数据的坐标点,并描绘出U­I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=_______Ω(保留两位有效数字)。

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(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为____________(填选项前的符号)。

A.1×10-2Ω·m     B.1×10-3Ω·m       C.1×10-6Ω·m      D.1×10-8Ω·m

 

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如图所示,足够长的光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个电阻为R的灯泡,匀强磁场垂直于导轨所在平面,垂直导轨的导体棒ab电阻为r,导轨和导线电阻不计,则导体棒ab在下滑过程中(  )

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A.感应电流在导体棒ab中方向从b到a

B.受到的安培力方向沿斜面向下,大小保持恒

C.机械能一直减小

D.克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能

 

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速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是(   )

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A.该束带电粒子带负电

B.速度选择器的P1极板带负电

C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于满分5 manfen5.com

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0,粒子的比荷越大

 

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如图所示,在一矩形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场宽度为d.不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t,粒子飞出磁场时偏离原方向60°角.利用以上数据能求出的物理量是(  )

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A.带电粒子在磁场中运动的半径

B.带电粒子的初速度

C.带电粒子在磁场中运动的周期

D.带电粒子的质量

 

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