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如图所示,有一对平行金属板,板间加有恒定电压;两板间有匀强磁场,磁感应强度大小为...

如图所示,有一对平行金属板,板间加有恒定电压;两板间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向里。金属板右下方以MNPQ为上、下边界,MP为左边界的区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场宽度为dMN与下极板等高,MP与金属板右端在同一竖直线上。一电荷量为q、质量为m的正离子,以初速度v0沿平行于金属板面、垂直于板间磁场的方向从A点射入金属板间,不计离子的重力。

(1)已知离子恰好做匀速直线运动,求金属板间电场强度的大小;

(2)若撤去板间磁场B0,已知离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场,方向与水平方向成30°角,求A点离下极板的高度;

(3)(2)的情形中,为了使离子进入磁场运动后从边界MPP点射出,磁场的磁感应强度B应为多大?

 

(1) (2) (3) 【解析】 (1)设板间的电场强度为E,离子做匀速直线运动,受到的电场力和洛伦兹力平衡,有 qE=qv0B0 解得E=v0B0。 (2)设A点离下极板的高度为h,离子射出电场时的速度为v,根据动能定理,得 qEh=mv2-mv02 离子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速运动,有 解得 (3)设离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径为r,根据牛顿第二定律,得 由几何关系得=rcos 30° 解得  
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考点分析:
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如图所示,在水平面上固定一个半径R=1.6m3/4光滑圆弧轨道的工件,其圆心在O点,AOC连线水平,BOD连线竖直.在圆周轨道的最低点B有两个质量分别为m1=4kgm2=1kg的可视为质点的小球12,两小球间夹有一个极短的轻弹簧,当弹簧储存了EP=90J的弹性势能时锁定弹簧.某时刻解除锁定,弹簧将两个小球弹开,重力加速度g=10m/s2,试求:

1小球脱离弹簧瞬间的速度的大小

2)通过计算说明小球2第一次沿轨道上滑过程中能否到达D

 

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在做《测定金属电阻率》的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属线的阻值Rx约为1Ω,某同学用伏安法对这个电阻进行比较精确的测量,这位同学想使电压表和电流表示数变化范围尽可能的大。可供选用的器材有:

电源E:电动势3V,内阻不计;

电流表A:量程0.3A,内阻约为1Ω;

电压表V:量程3V,内阻约为10kΩ;

滑动变阻器R:最大电阻值为5Ω;

定值电阻两个:R1=10Ω、R2=100Ω;

开关一个,导线若干。

(1)根据上述条件,实验时定值电阻应选用___(填“R1”或“R2”);

(2)根据实验需要在实物图中补齐所需连线_________

(3)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于_____端(填“a”或“b”);

(4)若在上述实验中,电流表的示数为I,电压表的示数为U,则金属线的阻值Rx的计算表达式为_____

 

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某实验小组所用的实验装置如图所示,通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关系。图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上,一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。

(1)下列操作必要且正确的是____________

A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数

B.改变砂的质量重复实验,打出几条纸带

C.用天平测出砂和砂桶的质量

D.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

(2)实验中得到如图所示的一条纸带,相邻计数点间的时间间隔为T,各相邻计数点间的距离分别为S1S2、S3S4,则加速度的计算表达式为__________,若以传感器的示数F为横坐标,通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标,下面画出的a-F图象中合理的是__________

(3)若(2)问中的四个图线(包括C中的直线部分)的斜率为k,则小车的质量为______

 

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如图所示F-t图象表示某物体所受的合外力F随时间的变化关系,t0物体的初速度为零,则下列说法正确的是(       )

A. 4s内物体的速度变化量为零

B. 4s内物体的位移为零

C. 物体在02s位移大于24s位移

D. 02sF所做的功等于24s物体克服F所做的功

 

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直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,磁场方向垂直xOy平面指向纸面内,该区域的圆心坐标为(R0),有一个质量为m、带电荷量为-q的离子,以某一速度从点(0 )沿x轴正方向射入该磁场,离子从距离射入点最远处射出磁场,不计离子重力,则(         )

A. 离子的速度为

B. 离子的速度为

C. 离子在磁场区域运动的时间为

D. 离子在磁场区域运动的时间为

 

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