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如图所示,在平面直角坐标系xoy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m=...

如图所示,在平面直角坐标系xoy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m=5.0×10﹣8kg、电量为q=1.0×10﹣6C的带电粒子,从静止开始经U0=10V的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP=30cm,(粒子重力不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:

(1)带电粒子到达P点时速度v的大小

(2)若磁感应强度B=2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,求QO的距离

(3)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B'满足的条件.

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(1)带电粒子到达P点时速度v的大小20m/s; (2)若磁感应强度B=2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,则QO的距离0.9m; (3)若粒子不能进入x轴上方,则磁感应强度B'满足大于5.33T条件. 【解析】【解析】 (1)对带电粒子的加速过程,由 动能定理 代入数据得:v=20m/s (2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动, 有: 得 代入数据得:R=0.50m 而=0.50m 故圆心一定在x轴上,轨迹如图所示. 由几何关系可知:OQ=R+Rsin53° 故OQ=0.90m (3)带电粒子不从x轴射出(如图), 由几何关系得:OP>R'+R'cos53°① ② 由①②并代入数据得:B'>=5.33T 答:(1)带电粒子到达P点时速度v的大小20m/s; (2)若磁感应强度B=2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,则QO的距离0.9m; (3)若粒子不能进入x轴上方,则磁感应强度B'满足大于5.33T条件.   【点评】考查动能定理、牛顿第二定律及向心力公式,同时将几何知识融入题中,从而提升学生分析与解题的能力.  
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考点分析:
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如图所示,在倾角θ=37°的斜面上,固定着宽L=0.20m的平行金属导轨,在导轨上端接有电源和滑动变阻器,已知电源电动势E=6.0V,内电阻r=0.50Ω.一根质量m=10g的金属棒ab放在导轨上,与两导轨垂直并接触良好,导轨和金属棒的电阻忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50T、垂直于轨道平面向上的匀强磁场中.若金属导轨是光滑的,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求:

(1)要保持金属棒静止在导轨上,滑动变阻器接入电路的阻值是多大?

(2)金属棒静止在导轨上时,如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上,则此时导体棒的加速度是多大?

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现有一种特殊的电池,它的电动势E为9V左右,内阻r大约为40Ω,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的量程为6V,内阻为2KΩ,R1为电阻箱,阻值范围0~999Ω,R0为定值电阻.

①实验室备有以下几种定值电阻R0

A. 10Ω    B.100Ω    C.200Ω    D.2000Ω

为使实验能顺利进行应选哪一种?答      .(填字母序号)

②该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,记录多组数据,作出了如图乙所示的图线.则根据图线可求得该电池的电动势E为      V,内阻r为      Ω.

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在研究“电磁感应现象”的实验中,所需的实验器材如图所示.现已用导线连接了部分实验电路.

(1)请把电路补充完整;

(2)实验时,将线圈A插入线圈B中,合上开关瞬间,观察到检流计的指针发生偏转,这个现象揭示的规律是     

(3)(多选)某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流,可行的实验操作是

A.抽出线圈A            B.插入软铁棒

C.使变阻器滑片P左移   D.断开开关.

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如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点.不计粒子重力.下列说法正确的是(  )

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A.极板M比极板N电势高

B.加速电场的电压U=ER

C.直径PQ=满分5 manfen5.com

D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷

 

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如图所示,L1和L2是远距离输电的两根高压线,在靠近用户端的某处用电压互感器和电流互感器监测输电参数.在用电高峰期,用户接入电路的用电器逐渐增多的时候(  )

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A.甲电表为电流表    B.甲电表的示数变小

C.乙电表为电压表    D.乙电表的示数变大

 

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