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如图所示,一带电粒子质量,电荷量,从静止开始经电压的电场加速后,水平进入两平行金...

如图所示,一带电粒子质量,电荷量从静止开始经电压的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,粒子射出电场时的偏转角并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,粒子射出磁场时的偏转角也为,已知偏转电场中金属板长圆形匀强磁场的半径重力忽略不计。求:

(1)带电粒子经的场加速后的速率;

(2)两金属板间偏转电场的电场强度;

(3)匀强磁场的磁感应强度的大小。

 

(1) (2) (3) 【解析】 (1)带电粒子在电场中加速,由动能定理得:qU1=mv12-0, 解得:v1=1.0×104m/s; (2)粒子在偏转电场中做类平抛运动, 水平方向:L=v1t 竖直方向:vy=at=t 由几何关系得:tanθ= 解得:E=1×104V/m; (3)粒子进磁场时的速度大小:v=,解得:v=2.0×104m/s, 粒子在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示: 由几何知识得:r=Rtan60°=30cm=0.3m, 洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m, 解得:B=T;
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如图所示,在倾角为θ的斜面上,固定一宽L0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E12V,内阻r,一质量m20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g10m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:

1)金属棒所受到的安培力的大小;

2)通过金属棒的电流的大小;

3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.

 

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温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化而变化的特性来工作的.如图甲所示,电源的电动势E9.0 V,内阻不计;G为灵敏电流表,内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其阻值与温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S,当热敏电阻的温度等于20℃时,电流表示数I12 mA,求:

1)电流表内阻Rg

2)当电流表的示数I23.6 mA时,热敏电阻的温度是多少?

 

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在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后,小明同学想通过测量找到发光二极管的负极。

1)小明同学做了如下两步具体的操作:第一,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的×1挡,经过欧姆调零之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光,如图甲所示;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光。这说明二极管的负极是________(填写长管脚或者短管脚”)所连接的一极。

2)小明同学的好奇心一下子就被激发起来了。他琢磨了一下,然后又依次用电阻挡的×10挡,×100挡,×1k挡分别进行了二极管导通状态的正确的测量,每次换挡后都要_______。他发现二极管发光的亮度越来越小,具体的原因是:电路中________(填写多用电表或者二极管”)内电阻越来越大,电流越来越小,二极管实际功率越来越________(填写或者”).

 

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实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电压表与较大的电阻的串联,测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:

A.待测电压表(量程3 V,内阻约1 kΩ待测)一只,

B.电流表(量程3mA,内阻约为10 Ω)一只,

C.电池组(电动势约为3 V,内阻不可忽略)

D.滑动变阻器(0→50Ω

E.滑动变阻器(0→2000Ω.),

F.变阻箱(可以读出电阻值,09 999 Ω)

G.变阻箱(可以读出电阻值,099 Ω),

H.开关和导线若干.

某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:

(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路.为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是________(”)电路.

(2)可变电阻应选用___________.(填写仪器前面的字母)

(3)用你选择的合理电路进行实验时,闭合开关S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U________(填上文字和符号)

(4)用合理电路进行实验过程中,选择下面哪个作为坐标轴,能作出相应的直线图线______________

AUI       BU     CR    DUR

(5)设直线图象的斜率为k、截距为b,则该待测电压表的内阻RV________.

 

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回旋加速器构造如图所示。两个半圆金属D形盒半径为R高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期为T,加速电压为U.粒子质量为m,电荷量为q,匀强磁场磁感应强度为B.粒子由静止开始加速最终由D型盒边缘导出。下列说法正确的是(  

A.带电粒子获得的最大动能Ek

B.带电粒子获得的最大动能Ek

C.带电粒子在D型盒中运动的总时间t=

D.带电粒子在D型盒中运动的总时间t=

 

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