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水平放置的平行正对的金属板 M、 N 之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变...

水平放置的平行正对的金属板 M N 之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场如图 a 所示,垂直纸面向里为正,磁感应强度 B0=50T,已知两板间距离d=03m,电场强度 E=50V/m M 板正中央有一小孔 P,在 P 正上方 h=5cm 处的 O 点,一带电液滴自由下落,穿过小孔后进入两板间,若油滴在 t=0 时刻进入两板间,最后恰好从 N 板边缘水平飞出液滴以水平速度从 M N 板位置经过时,认为夜滴恰好没有打在板上,已知油滴的质量 m=10-4kg,带电量 q=+2×10-5C不计空气阻力,油滴可视为质点,重力加速度 g=10m/s2求:

1油滴在 P 点的速度

2N 板的长度 L 和交变磁场的变化周期

 

(1)1m/s(2)0.6m;0.31s 【解析】 试题分析:(1)带电油滴从O点到P点的过程中,机械能守恒,由机械能守恒定律得: mgh=mv2…① 代入数据得:v=1m/s…② (2)进入场区时,因为:mg=10-3N,qE=10-3N,方向向上. 所以,重力与电场力平衡,粒子做匀速圆周运动. 所以有:…③ 代入数据得:R=0.1m…④ 油滴要想从N板右端水平飞出,粒子在场内做三次1/4圆弧运动. 所以,N板的长度:L=6R…⑤ 解得:L=0.6m…⑥ (3)油滴在磁场中运动的周期: (或)…⑦ 所以,交变磁场的周期:T=T0…⑧ 联立解得:T=0.31s 考点:带电粒子在电场及磁场中的运动 【名师点睛】本题是带电粒子在混合场中运动的问题,关键是分析粒子的受力情况和运动情况,画出粒子运动的轨迹图来求解;难度适中。  
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考点分析:
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如图(a), ONP 为直角三角形的三个顶点, ∠NOP37°OP 中点处固定一电量为 q120×10-8C 的正点电荷, M 点固定一轻质弹簧。 MN 是一光滑绝缘杆,其中 ON长为 a1m,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),将弹簧压缩到 O 点由静止释放,小球离开弹簧后到达 N 点的速度为零。沿 ON 方向建立坐标轴(取 O 点处 x0),图(b)中图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标 x 变化的图像,其中 E0124×10-3JE1192×10-3JE262×10-4J。(静电力恒量 k90×109N·m2/C2,取 sin37°06cos37°08,重力加速度 g10m/s2

1)求电势能为 E1时小球的位置坐标 x1和小球的质量 m

2)已知在 x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量 q2

3)求小球释放瞬间弹簧的弹性势能 E

 

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如图所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面成=30角,平行导轨间距 L=10 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度 B=020T。 两根金属杆 ab cd 可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为 m=020 kg, 电阻均为 R=020Ω。 若用与导轨平行的拉力作用在金属杆 ab 上, 使 ab 杆沿导轨匀速上滑并使 cd 杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度 g=10m/s2 求:

1cd 杆受安培力 F 安的大小;

2通过金属杆的感应电流 I

3作用在金属杆 ab

 

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采用伏安法测量电源电动势 E 和内阻 r 时,由于电表因素带来了实验的系统误差某研究性学习小组对此实验进行改进,设计出如图所示的测量电源电动势 E 和内电阻 r 的电路, E′是辅助电源, A B 两点间有一灵敏电流计 G

1请你补充实验步骤: ①闭合开关 S1 S2 调节 R R使得灵敏电流计 G 的示数为零, 这时, A B 两点的电势φA φB的关系是 φA______φB选填大于 小于等于 读出电流表和电压表的示数 I1 U1 其中 I1______选填大于 小于等于通过电源 E 的电流

②改变滑动变阻器 RR的阻值, 重新使得        ,读出        

2由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势 E 表达式为______、内电阻 r的表达式为_________

3该实验中 E ______E 选填大于小于等于

 

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如下左图所示,正六边形导线框 abcdef 放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度 B 随时间t 的变化关系如下右图所示。 t 0 时刻,磁感应强度 B 的方向垂直纸面向里,设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd 所受安培力的方向水平向左为正。则下面关于感应电流i cd 所受安培力 F 随时间t 变化的图象正确的是

 

 

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如图所示, C 为电容器, D 为理想二极管具有单向导电作用,电流表、电压表均为理想表闭合开关 S 至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片 P 向左移动一小段距离,结果发现电压表 V1 的示数改变量大小为△U1 电压表 V2 的示数改变量大小为△U2 电流表 A 的示数改变量大小为△I 则下列判断正确的有

A的值变大

B的值变大

C 的值不变,且始终等于电源内阻 r

D滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量要不断减少

 

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