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如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以O...

如图,在平面直角坐标系xOy内,第象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力,求:

1)电场强度大小E

2)粒子在磁场中运动的轨道半径r

3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t

 

(1) (2) (3) 【解析】【试题分析】粒子垂直进入电场做类平抛运动,结合水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住等时性,结合牛顿第二定律和运动学公式求出电场强度的大小.根据动能定理求出粒子进入磁场时的速度,根据洛伦兹力提供向心力求出粒子在磁场中运动的轨道半径.由题意作出粒子的运动轨迹如图所示。 (1)设粒子在电场中运动的时间为t1,由运动学规律有: x方向: y方向: ① ② 联解①②得: (2)设粒子进入磁场的速度为v,与x轴的夹角为θ,有: ③ ④ 联解④⑤得: (3)设粒子进入磁场时与x轴的夹角为θ,在磁场中运动的时间为t2,则: ⑤ ⑥ ⑦ 联解⑥⑦⑧⑨得: 【点睛】粒子在电场中运动偏转时,常用能量的观点来解决问题,有时也要运用运动的合成与分解.粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定也是本题的一个考查重点,要正确画出粒子运动的轨迹图,能熟练的运用几何知识解决物理问题.  
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考点分析:
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如图所示,足够长的相距为L=0.5m金属导轨abcd与水平面成θ=30°角放置,导轨abcd的电阻不计,导轨末端bd间接有阻值为R=0.8 Ω的定值电阻,磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m=0.05 kg、阻值也为0.8 Ω的导体棒MN,它与导轨之间的动摩擦因数为μ= /6,导体棒MN从静止开始沿导轨下滑,滑行距离为x=7m时导体棒恰好匀速下滑,(取g=10 m/s2) .求:

(1)导体棒匀速下滑时的速度v

(2)导体棒从静止开始下滑距离为x的过程中导体棒上产生的焦耳热是多少.

 

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图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n =100、电阻r =10 ,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R =90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。 在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。 求:

(1)交流发电机产生的电动势的最大值;

(2)电路中交流电压表的示数。

 

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如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机。P是一个质量为m的重物,它用细绳绕在电动机的轴上,闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5AU=220V,重物P匀速上升的速度v =0.4m/s,重物的质量m=50kgg10m/s2。求:

1)电动机消耗的电功率P

2)绳对重物做功的机械功率P

3)电动机线圈的电阻R

 

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华山中学张小雨老师采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约,电压表(03V 约3kΩ),电流表(00.6A 约1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω 2A)R2(100Ω 0.1A)各一只.

(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”).

(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路___________

(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图像,由图可较准确地求出电源电动势E=________V;内阻r=________Ω.

求出的电源电动势E(测_)_______E(真);求出的电源内阻r测________ r真(后面两个空请填:大于、等于、小于).

 

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如图为一正在测量中的多用电表表盘.

1)如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为 _____ Ω. 

如果是用×100Ω档测量电阻,则读数为 _____ Ω. 

2)如果是用直流10 mA档测量电流,则读数为 _____ mA

3)如果是用直流5 V档测量电压,则读数为 _____ V

 

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