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如图甲所示,两金属板M、N水平放置组成平行板电容器,在M板中央开有小孔O,再将两...

如图甲所示,两金属板MN水平放置组成平行板电容器,在M板中央开有小孔O,再将两个相同的绝缘弹性挡板PQ对称地放置在M板上方,且与M板夹角均为60°,两挡板的下端在小孔O左右两侧.现在电容器两板间加电压大小为U的直流电压,在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场,以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值,其值为B0,磁感应强度为负值时大小为Bx,但Bx未知.现有一质量为m、电荷量为qq>0,不计重力的带电粒子,从N金属板中央A点由静止释放,t0时刻,粒子刚好从小孔O进入上方磁场中,在t1时刻粒子第一次撞到左挡板P上,紧接着在t1t2时刻粒子撞到了右挡板Q上,然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间,接着再返回磁场做前面所述的运动.粒子与挡板碰撞前后电荷量不变,沿板面的分速度不变,垂直于板面的分速度大小不变、方向相反,不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响.图中t1,t2未知,求:

(1)粒子第一次从A到达O点时的速度大小

(2) 粒子从O点第一次撞到左挡板P的时间t1的大小;

(3)图乙中磁感应强度Bx的大小

(4)两金属板MN之间的距离d.

 

(1)v=(2)t1=(3)Bx=2B0(4)d=,n=0,1,2,3 【解析】粒子在电场间做匀加速直线运动,由动能定理求出粒子刚进入磁场的速度,在磁场中做圆周运动,由几何关系得圆心角求出运动时间,粒子在整个装置中做周期性的往返运动,由几何关系得半径求出磁感应强度Bx的大小,在t1~(t1+t2)时间内,粒子做匀速圆周运动,由周期关系求出在金属板M和N间往返时间,再求出金属板M和N间的距离。 【解析】 (1) 解得 (2)由得 (3)由得,粒子做匀速圆周运动的半径, 粒子在整个装置中做周期性的往返运动,运动轨迹如图所示 由图易知: 解得 (4)在t1~(t1+t2)时间内,粒子做匀速圆周运动的周期 设粒子在金属板M和N间往返时间为t,有 且满足: 联立可得金属板M和N间的距离:  
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如图甲所示,极板AB间电压为U0,极板CD间距为d,荧光屏到CD板右端的距离等于CD板的板长。AO处的放射源连续无初速地释放质量为m、电荷量为qq>0的粒子,经电场加速后,沿极板CD的中心线射向荧光屏(荧光屏足够大且与中心线垂直),当CD板间未加电压时,粒子通过两板间的时间为t0;当CD板间加上图乙所示电压(图中电压U1已知)时,粒子均能从CD两板间飞出,不计粒子的重力及相互间的作用。求:

1)粒子刚进入CD板的初速度和CD板的长度L

2)粒子从CD板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离;

3)粒子打在荧光屏上区域的长度。

 

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如图所示,PQEF为水平放置的平行金属导轨,间距为l1.0 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M30 g在垂直导轨平面方向存在着竖直向上的匀强磁场,重力加速度g10 m/s2若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的K倍,当棒中通入由ab大小范围为1 A≤I≤2 A的电流时,物体c静止不动。求匀强磁场磁感应强度BK的大小分别为多少?

 

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某学习小组的同学设计了如图甲所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r实验器材有待测电源待测电阻R0电流表A(量程为0.6 A内阻不计)电阻箱R(099.9 Ω)开关S1S2导线若干

1先测电阻R0的阻值学习小组同学的操作如下先闭合S1S2调节电阻箱读出其示数R1和对应的电流表示数I然后断开________调节电阻箱的阻值使电流表的示数仍为I读出此时电阻箱的示数R2则电阻R0________.

2同学们通过上述操作测得电阻R09.5 Ω继续测电源的电动势E和内阻r该小组同学的做法是闭合S1断开S2多次调节电阻箱读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据绘制了如右图所示的-R图线,利用图象求出该电源的电动势E________ V内阻r________ Ω

 

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用半偏法测定电流表G的内阻的实验中,如图

1)实验电路连接好后,主要操作步骤如下:(把未完整的操作步骤填写完整)

①接通S1,调节R1,使电流表G指针偏转到满刻度;

②再接通S2,保持_______阻值不变,调节_____,使电流表G   针偏转到满刻度的一半;

③读出R2的阻值,即认为电流表的内阻rg=R2

2此电路测量出的电流表的内阻比真实值______(填 ”“

3为了减少误差电源电动势应尽量选________(填 ”“一点好

 

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在测定金属电阻率的实验中,如左下图所示,用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d______mm如右甲图所示,是多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置,则金属丝阻值的测量值R______Ω,若测出金属丝长度的测量值为L,则该金属丝电阻率的表达式ρ_______(用dR L表示)。

 

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