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如图所示,电场强度为E、方向平行于纸面的匀强电场分布在宽度为L的区域内,一个离子...

如图所示,电场强度为E、方向平行于纸面的匀强电场分布在宽度为L的区域内,一个离子以初速度v0垂直于电场方向射入匀强电场中,穿出电场区域时发生的侧移量为h。在同样的宽度范围内,若改用方向垂直于纸面的匀强磁场,使同样的离子以相同的初速度穿过磁场区域时发生的侧移量也为h,即两次入射点与出射点均相同,不计离子所受重力。

(1)求该离子的电性和比荷(即电荷量q与其质量m的比值);

(2)求匀强磁场磁感应强度B的大小和方向;

(3)试分析说明离子在电场和磁场中运动的轨迹是否重合。

 

(1)带正电, ;(2),垂直纸面向外;(3)不重合; 【解析】(1)离子在电场中受到竖直向下的电场力,与电场方向相同,故带正电 在匀强电场中做类平抛运动,水平方向有,竖直方向有,而 联立以上几式可得: ; (2)当变为匀强磁场后,离子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动. 由几何关系有: ; 洛仑兹力提供向心力: ; 联立以上几式可得: 方向垂直纸面向外. (3)虽然入射点相同,出射点也相同,但离子在电场中的运动轨迹是抛物线,而在磁场中运动的轨迹是一段圆弧,因此轨迹不会重合。  
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考点分析:
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质量为m、长度为L的导轨棒MN静止于水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图所示,求棒MN受到的支持力和摩擦力。

 

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有一个小电珠上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个电珠的U-I图线。有下列器材供选用:

A.电压表(05 V,内阻10 kΩ)      B.电压表(010 V,内阻20 kΩ)

C.电流表(00.3 A,内阻1 Ω)      D.电流表(00.6 A,内阻0.4 Ω)

E.滑动变阻器(5 Ω1 A)           F.滑动变阻器(500 Ω0.2 A)

(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________(用序号字母表示)

(2)为使实验误差尽量减小,要求电压从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用________(用序号字母表示),实验中滑动变阻器应采用______接法(分压限流”)

(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图________,并把由图所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。__________

 

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某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示,测量金属板厚度时的示数如图乙所示。图甲所示读数为________ mm,图乙所示读数为________ mm,所测金属板的厚度为________ mm,用游标卡尺测金属板的直径如图丙所示,则金属板直径为________ cm。

 

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在如图甲所示的电路中,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,则此时    (  )

A. L1两端的电压为L2两端电压的2

B. L1消耗的电功率为0.75 W

C. L2的电阻为12 Ω

D. L1、L2消耗的电功率的比值大于4

 

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正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示(俯视图)位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子做圆运动的容器,经过加速器加速后,质量均为m的正、负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率v,他们沿着管道向相反的方向运动.在管道控制它们转变的是一系列圆形电磁铁,即图甲中的A1、A2、A3…An共有n个,均匀分布在整个圆环上,每组电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场,并且方向竖直向下,磁场区域的直径为d(如图乙),改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度从而改变电子偏转的角度.经过精确的调整,首先实现电子在环形管道中沿图甲中虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁场区域时射入点和射出点都是电磁场区域的同一直径的两端,如图乙所示.若电子的重力可不计,则下列相关说法正确的是(  )

A. 负电子在管道内沿顺时针方向运动

B. 电子经过每个电磁铁,偏转的角度是

C. 碰撞点为过入射点所在直径的另一端

D. 电子在电磁铁内做圆周运动的半径为

 

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