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如图所示,一半径为R的圆形磁场区域内有垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,...

如图所示,一半径为R的圆形磁场区域内有垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,PQ是磁场边界上的两个点,PQ两点与圆心O的连线夹角为120°,在圆形区域的最低点P处有一个离子源,该离子源能够在圆形区域平面内向各个方向发射大量的质量为m、带电量为-q的带电粒子,这些带电粒子的速度大小都相同,忽略带电粒子在运动中相互作用的影响,不计重力,则:

(1)若沿PO方向射入磁场的带电粒子恰好从磁场边界上的Q点射出磁场,带电粒子的速度大小应该是多少?

(2)若只有磁场边界上的PQ两点之间的区域有带电粒子射出,这些带电粒子速度大小又是多少?

 

(1) (2) 【解析】 (1)从Q点射出,沿PO方向射入,与PO方向垂直为半径方向, PQ连线的中垂线也是半径方向,交点即为圆心,因为P、Q两点与圆心O的连线夹角为120°,根据几何关系可求出,圆周运动半径 根据牛顿第二定律 解得,带电粒子的速度大小 (2) 从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为Q,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,圆弧PQ的弧长是圆周长的 ,所以粒子做圆周运动的半径 为: 根据牛顿第二定律 所以带电粒子速度大小  
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考点分析:
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如图所示,水平导轨间距为L=0.5m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=1kg,电阻R0=0.9Ω,与导轨接触良好;电源电动势E=10V,内阻r=0.1Ω,电阻R=4Ω;外加匀强磁场的磁感应强度B=5T,方向垂直于ab,与导轨平面成角;ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力为水平方向,重力加速度g=10m/s2,ab处于静止状态已知=0.8=0.6求:

1)通过ab的电流大小和方向.

2ab受到的安培力大小和方向.

3)重物重力G的取值范围.

 

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现有一个阻值大约为20Ω 的电阻,为了更精确地测量其电阻,实验室给出了以下器材:

①电流表G1050mA,内阻r1=3Ω

②电流表G20100mA,内阻r2=1Ω

③定值电阻R1R1=150Ω

④定值电阻R2R2=15Ω

⑤滑动变阻器R0

⑥干电池(1.5V,内阻不计)

⑦开关S及导线若干

1)某同学设计了如图甲所示的电路图,其中AB一个为被测电阻、一个为定值电阻,请问图中电阻_______为被测电阻(填AB),定值电阻应选________(填R1R2

2)若某次测得电流表G1G2的示数分别为I1I2则被测电阻的大小为___________(用已知和测量物理量的符号表示).

3)若通过调节滑动变阻器,该同学测得多组I1I2的实验数据,根据实验数据做出I1I2的图象如图乙所示,并求得图象的斜率k =1.85,则被测电阻的大小为________Ω(保留三位有效数字).

 

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指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。

 

1)如图1所示为某同学设计的多量程多用电表的原理示意图,虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,表笔B可以分别与触点12、…6接通,从而实现多用电表用来测量电阻、电流和电压的不同功能。在这个电路中,测电流和测电压时各有两个量程,测电阻时有两个挡位。其中R1的最大阻值小于R2的最大阻值。关于这个多用电表,下列说法中正确的是______

A.当开关S分别接触点12时,多用电表处于测电流的挡位,且接触点1时的量程比较大

B.当开关S分别接触点34时,多用电表处于测量电阻的挡位,且接触点3时为挡位

C.当开关S分别接触点56时,多用电表处于测电流的挡位,且接触点5时的量程比较小

D.使用多用电表各挡位时,电流均由A表笔一侧流入表头,且A表笔应为红色表笔

2)用多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示。

A.若所选挡位为直流100mA挡,则读数为______mA

B.若所选挡位为电阻挡,则读数为______

3)用表盘为图2所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后,需要继续测量一个阻值约的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:__________________

A.将红表笔和黑表笔接触

B.把选择开关旋转到位置

C.把选择开关旋转到位置

D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

4)某小组的同学们发现欧姆表表盘刻度线不均匀,分析在同一个挡位下待测电阻的功率P与其阻值Rx关系,他们分别画出了如图3所示的几种图象,其中可能正确的是______

 

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磁流体发电机可简化为如下模型:两块长、宽分别为ab的平行板,彼此相距L,板间通入已电离的速度为v的气流,两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场,磁场方向与两板平行,并与气流垂直,如图所示.把两板与外电阻R连接起来,在磁场力作用下,气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流.设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ,则(

A.该磁流体发电机模型的内阻为r

B.产生的感应电动势为EBav

C.流过外电阻R的电流强度I

D.该磁流体发电机模型的路端电压为

 

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如图所示,MN为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值.静止的带电粒子带电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ=30°,孔Q到板的下端C的距离为L,当MN两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,则(     )

A.两板间电压的最大值 B.CD板上可能被粒子打中区域的长度

C.粒子在磁场中运动的最长时间 D.能打到N板上的粒子的最大动能为 

 

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