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如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内...

如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是他们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B.一质量为m,电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域I,质子先后通过磁场区域I和II后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出),试求:

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(1)区域II中磁场的磁感应强度大小;

(2)Q点的坐标.

 

(1)2B; (2)Q点的坐标x=.   【解析】【解析】 (1)设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为r1和r2,区域II中磁感应强度为B′, 由牛顿第二定律① ② 粒子在两区域运动的轨迹如图所示,由几何关系可知,质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为300,故质子在磁场I中轨迹的圆心角为 θ=60° 则△O1OA为等边三角形 OA=r1 ③r2=OAsin30°④ 由①②③④解得区域II中磁感应强度为 B′=2B (2)Q点坐标 x=OAcos30°+r2=r1cos30°+r2 故 x= 答:(1)区域II中磁场的磁感应强度大小为2B; (2)Q点的坐标x=.   【点评】带电粒子通过磁场的边界时,如果边界是直线,根据圆的对称性得到,带电粒子入射速度方向与边界的夹角等于出射速度方向与边界的夹角,这在处理有界磁场的问题常常用到.  
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考点分析:
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如图所示的电路中,电阻R1=9Ω,R2=15Ω,电源的电动势E=12V,内电阻r=1Ω,安培表的读数I=0.4A.

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求:电阻R3的阻值和它消耗的电功率.

 

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如图,一质量m=1×10﹣6kg,带电量q=﹣2×10﹣8C的微粒以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当微粒运动到比A高2cm的B点时速度大小也是v0,但方向水平,且AB两点的连线与水平方向的夹角为45°,g取10m/s2

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求:(1)AB两点间的电势差UAB

(2)匀强电场的场强E的大小.

 

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某同学用图1所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:

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电流表:A1(量程100mA,内阻约2Ω);A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);

电压表:V1(量程5V,内阻约5kΩ );V2(量程15V,内阻约15Ω );

电源:E1(电动势为1.5V,内阻为0.2Ω);E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω).

滑动变阻器:R1(最大阻值约为100Ω),R2(最大阻值约为10Ω),

电键S,导线若干.

(1)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表      ,电压表      ,滑动变阻器      ,电源      .(填器材的符号)

(2)根据实验数据,计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为      ;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为      ,灯泡实际消耗的电功率为     

 

(3)根据R﹣U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的     

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(1)在“测定金属的电阻率”的实验中,需要测量金属丝的直径d和长度L.现用螺旋测微计测得金属丝的直径如下图(甲)所示,由金属丝的直径是      mm.用电压表和电流表分别测量金属丝两端的电压和流过金属丝的电流,若电流表使用的是0~0.6A量程,电流表的示数如图(乙)所示,则流过金属丝的电流为      A.

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(2)请在(丙)图的方框中画出测量金属丝电阻率的电路图.

 

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如右图所示,点电荷Q固定,虚线是带电量为q的微粒的运动轨迹,微粒的重力不计,a、b是轨迹上的两个点,b离Q较近,下列判断正确的是(  )

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A.Q、q一定是一个带正电另一个带负电

B.不管Q带什么性质的电荷,a点的场强一定比b点的小

C.微粒通过a、b两点时,加速度方向都是指向Q

D.微粒通过a时的速率比通过b时的速率大

 

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