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如图甲所示,在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L,0...

如图甲所示,在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L0)为圆心,半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为MN。现有一质量为m,带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为30°.此时在圆形区域加如图(乙)所示周期性变化的磁场(磁场从t=0时刻开始变化,且以垂直于纸面向外为磁场正方向),最后电子运动一段时间后从N点飞出,速度方向与x轴夹角也为30°.求:

1)电子进入圆形磁场区域时的速度大小;

20≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小;

3)写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式.

 

(1)(2)(3)(n=1,2,3…) 【解析】(1)电子在电场中作类平抛运动,射出电场时, 由速度关系: , 解得: (2)由速度关系得 在竖直方向, , 解得 (3)如图所示,在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°,所以,在磁场变化的半个周期内,粒子在x轴方向上的位移等于R.粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是: 电子在磁场作圆周运动的轨道半径 得(n=1,2,3…) 若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周,同时MN间运动时间是磁场变化半周期的整数倍时,可使粒子到达N点并且速度满足题设要求.应满足的时间条件: , , 代入T的表达式得: (n=1,2,3…)  
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如图为某同学设计的速度选择装置,两根足够长的光滑导轨间距为L与水平面成θ角,上端接阻值为R的电阻,匀强磁场B垂直导轨平面向上,金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上.定值电阻R两端连接水平放置的平行金属板,极板间距为d,板长为2d,磁感强度也为B的匀强磁场垂直纸面向内.粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子,粒子的质量为m0,电荷量为qab棒的电阻为2R,其余部分电阻不计,不计粒子重力.

1ab棒静止未释放时,某种粒子恰好打在上极板中点P上,判断该粒子带何种电荷?该粒子的速度多大?

2)释放ab棒,求ab棒的最大速度?

3)当ab棒达到最大速度时,能匀速穿过平行金属板粒子的速度大小?

 

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如图所示,平行金属带电极板A、B间可看作匀强电场,场强E=1.2×103 V/m,极板间距离d=5 cm,电场中CD分别到A、B两板的距离均为0.5 cm,B极板接地,求:

(1) C、D两点的电势和两点间的电势差;

(2) 点电荷q1=-2×103 C分别在CD两点的电势能;

(3) 将点电荷q2=2×103 CC匀速移到D时外力所做的功。

 

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如图所示的电路中,电源电动势E=10V,内电阻r=0.50Ω,电动机M的电阻R0=1.0Ω,闭合电键S后,标有“8V16W”的灯泡恰能正常发光。

1)电源两端的路端电压;

2)电源输出的功率;

3)电动机的输出功率.

 

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用图a的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻,为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中连接了一个保护电阻R0,除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:

A.电流表(量程0.6A、内阻约0.5Ω

B.电压表(量程3V,内阻约6kΩ

C.电压表(量程15V,内阻约30kΩ

D.定值电阻(阻值;额定功率5W

E.定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W

F.滑动变阻器(阻值范围010Ω、额定电流2A

G.滑动变阻器(阻值范围0200Ω、额定电流lA

1)在实验中,定值电阻应选_________,滑动变阻器应选________.(填相应仪器的序号)

2)根据电路图a用笔画线代替导线,将实物电路图b补充完整_______

3)图c是某同学利用图b进行实验测得的数据,而绘出的蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图线,则由图线可得蓄电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω

 

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某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值,当选择欧姆挡“×10”挡测量时,指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间(如图甲所示),则其电阻值     (填大于等于小于115Ω.如果要用这只多用电表测量一个约2000Ω的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是     (填“×10”“×100”“×1k”).用多用电表测量性能良好的晶体二极管的电阻(如图乙所示),交换两表笔前后两次测得的电阻差异明显,那么多用电表测得电阻较小的一次,其     (填)表笔相连的一端为二极管的A极.

 

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