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如图甲所示,粒子源能连续释放质量为m,电荷量为+q,初速度近似为零的粒子(不计重...

如图甲所示,粒子源能连续释放质量为m,电荷量为+q,初速度近似为零的粒子不计重力,粒子从正极板附近射出,经两金属板间电场加速后,沿y轴射入一个边界为矩形的匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里.磁场的四条边界分别是y =0,y=a,x=-1.5a,x=1.5a.两金属板间电压随时间均匀增加,如图乙所示.由于两金属板间距很小,微粒在电场中运动时间极短,可认为微粒加速运动过程中电场恒定.

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1求微粒分别从磁场上、下边界射出时对应的电压范围;

2微粒从磁场左侧边界射出时,求微粒的射出速度相对进入磁场时初速度偏转角度的范围,并确定在左边界上出射范围的宽度d .

 

(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)(8分)当微粒运动轨迹与上边界相切时,由图甲中几何关系可知 微粒做圆周运动, 微粒在电场中加速, 由以上各式可得 所以微粒从上边界射出的电压范围为: 当微粒由磁场区域左下角射出时,由图乙中几何关系可知 微粒做圆周运动, 微粒在电场中加速, 由以上各式可得 所以微粒从下边界射出的电压范围为 (2)(4分)当微粒运动轨迹与上边界相切时 , 由图丙中几何关系可知此时速度方向偏转1200,微粒由左下角射出磁场时,速度方向偏转180° 所以微粒的速度偏转角度范围宽度为120°~180° 左边界上出射范围宽度 【名师点睛】首先粒子通过电场加速,以一定的速度进入匀强磁场,带电粒子在匀强磁场中的运动问题;解题关键是画出粒子的运动轨迹,写出半径的表达式;然后根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角,找到圆心角,即可由几何知识求出运动时间和前进的距离。 考点:带电粒子在复合场中的运动。  
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考点分析:
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如图所示是示波器的示意图,竖直偏转电极的极板长L1 = 4cm,板间距离d = 1cm。板右端距离荧光屏L2 = 18cm,(水平偏转电极上不加电压,没有画出)电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v = 1.6×107m/s,电子电量e = 1.6×10-19C,质量m = 0.91×10-30kg。

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1要使电子束不打在偏转电极上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大?

2若在偏转电极上加u = 27.3sin100πt V的交变电压,在荧光屏竖直坐标轴上能观察到多长的线段?

 

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如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行,一质量m = 1kg,初速度大小为v2的煤块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若以地面为参考系,从煤块滑上传送带开始计时,煤块在传送带上运动的速度-时间图象如图乙所示,取g = 10m/s2,求:

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(1)煤块与传送带间的动摩擦因数;

(2)煤块在传送带上运动的时间;

(3)整个过程中由于摩擦产生的热量.

 

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为了测量一个量程为3.0V的电压表的内阻(阻值较大),可以采用图所示的电路,在测量时,可供选择的步骤如下:

A. 闭合开关S

B. 将电阻箱R0的阻值调到最大

C. 将电阻箱R0的阻值调到零

D. 调节电阻箱R0的阻值,使电压表示数为1.5V,读出此时电阻箱R0的阻值,

E. 调节滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为3.0V

F. 断开开关S

G. 将滑动变阻器的滑动触头调到b端

H. 将滑动变阻器的滑动触头调到a端

上述操作步骤中,必要的操作步骤按合理顺序排列应为___________________________. 若在步骤D中,读出R0的值为2400 Ω ,则电压表的内阻RV =____________Ω. 用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏__________(大、小).

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小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大,某同学利用实验探究这一现象。所提供的器材有:

A. 电流表(A1 量程0 - 0.6A,内阻约0.125Ω

B电流表(A2 量程0 - 3A,内阻约0.025Ω

C电压表(V1) 量程0 - 3V,内阻约3kΩ

D电压表(V2 量程0 - 15V,内阻约15kΩ

E滑动变阻器(R1)总阻值约10Ω

F滑动变阻器(R2)总阻值约200Ω

G电池(E)电动势3.0V,内阻很小

H导线若干,电键K

该同学选择仪器,设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据:

I/A

0

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/V

0

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

 

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1请你推测该同学选择的器材是:电流表为 ___ ,电压表为 ___  _  ,滑动变阻器为_____     (以上均填写器材代号)。

2请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中。

3请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I U曲线。

4若将该小灯泡直接接在电动势是 1.5 V,内阻是 2.0 Ω的电池两端,小灯泡的实际功率为________W。

 

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一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位置坐标x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,其中 x3- x2=x2-x1,则下列说法正确的是(     

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A. 0~x1段的电场强度逐渐减小

B.粒子在x1~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动

C.x1、x2、x3处电势满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com的关系为满分5 manfen5.com>满分5 manfen5.com>满分5 manfen5.com

D.x1与x2两点间的电势差U12等于x2与x3两点间的电势差U23

 

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试题属性

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