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如图所示,在xoy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000v/m、方向沿y...

如图所示,在xoy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000v/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为d.一个质量m=2×10-8kg、带电量q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上(00.04)的位置以某一初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.

 

1)若v0=200m/s,求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;

2)要使以大小不同初速度射入电场的粒子都能经磁场返回,求磁场的最小宽度d

3)要使粒子能够经过x轴上100m处,求粒子入射的初速度v0

 

(1)v=200m/s,与x轴成45°角(2) (3), 【解析】试题分析:(1)跟据牛顿第二定律可得 ,代入数据解得:v=200m/s,与x轴成45°角 (2)当初速度为0时粒子最容易穿过磁场 要使所有带电粒子都返回电场d=0.2m 另【解析】 ; , 当时, (3)对于不同初速度的粒子通过磁场的轨迹在x轴上的弦长不变 设粒子第n次经过x=100m处 x1+nv0t=x n=2k+1(k=0,1,2,3,…) x1+(n-1)v0t=x n=2k(k=1,2,3,…) 考点:考查了带电粒子在组合场中的运动 【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题,首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况,再选择合适方法处理.对于匀变速曲线运动,常常运用运动的分解法,将其分解为两个直线的合成,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解;对于磁场中圆周运动,要正确画出轨迹,由几何知识求解半径  
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考点分析:
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有一金属细棒ab,质量m=0.05kg,电阻不计,可在两条轨道上滑动,如图所示,轨道间距为L=0.5m,其平面与水平面的夹角为θ=37°,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1.0T,金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5,(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)回路中电源电动势为E=3V,内阻r=0.5Ω.求:

1)为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动,流过金属细棒ab的电流的最大值为多少?

2)滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内,金属棒能静止在轨道上?(g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8

 

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如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。

(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T

(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E的大小和方向。

 

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如图,两平行光滑金属导轨位于同一水平面上,相距l=0.5m,左端与一电阻R=4相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B=2T,方向竖直向下。一质量为m=0.5kg电阻为r=1的导体棒ab置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度v=5m/s匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知重力加速度大小为g=10m/s2,导轨的电阻可忽略。

求:

1ab棒产生的电动势大小并判断棒ab端电势的高低;

2)水平外力F的大小。

 

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在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图.已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,当选择开关接3时为量程250V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出.

1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为     ;选择开关接3时其读数为    

2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:

将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;

将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为     Ω

计算得到多用电表内电池的电动势为     V.(保留2位有效数字)

3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为     Ω.(保留2位有效数字)

 

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在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下

待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A);

电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);

电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω);

电源:E1(电动势3 V,内阻不计);E2(电动势12 V,内阻不计);

滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);

螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.

1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm

 

2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图.

 

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