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如图所示,在xOy坐标系的第二象限内有水平向右的匀强电场,第四象限内有竖直向上的...

如图所示,在xOy坐标系的第二象限内有水平向右的匀强电场,第四象限内有竖直向上的匀强电场,两个电场的场强大小相等,第四象限内还有垂直于纸面的匀强磁场,让一个质量为m、带电荷量为q的粒子在第二象限内的P(LL)点由静止释放,结果粒子沿直线运动到坐标原点并进入第四象限,粒子在第四象限内运动后从x轴上的Q(L,0)点进入第一象限,重力加速度为g,求:

1)粒子从P点运动到坐标原点的时间;

2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.

 

(1)(2) 【解析】 (1)粒子在第二象限内做直线运动,因此电场力和重力的合力方向沿PO方向,则粒子带正电. ,;,解得 (2)设粒子从O点进入第四象限的速度大小为v,由动能定理可得 求得,方向与x轴正方向成45°角,由于粒子在第四象限内受到电场力与重力等大反向,因此粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由于粒子做匀速圆周运动后从x轴上的Q(L,0)点进入第一象限,根据左手定则可以判断,磁场方向垂直于纸面向里. 粒子做圆周运动的轨迹如图,由几何关系可知 粒子做匀速圆周运动的轨迹半径为 由牛顿第二定律可得,解得  
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考点分析:
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如图所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各等势面电势已在图中标出(U>0),现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,求:(重力加速度为g)

(1)小球应带何种电荷及其电荷量;

(2)小球受到的合外力大小;

(3)在入射方向上小球运动的最大位移的大小xm.(电场足够大)

 

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现有如下实验器材:

天平一台,各种质量砝码若干

边长为L、匝数为N的正方形线圈一个

直流电源一个

电流计一个

开关、电阻、细导线及固定装置若干

请用以上器材设计一个可以精确测量匀强磁场磁感应强度的实验.

要求:

1)在虚线框内画出实验原理图

2)为了测量磁场磁感应强度需要测量哪些物理量?

3)写出计算磁感应强度的主要关系式.

 

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在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A 1.0 V;重新调节R使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A15.0 V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。

 

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现有一满偏电流为500 μA、内阻为1.0×103 Ω的电流表G,某同学想把它改装成中值电阻为500 Ω的欧姆表,实验室提供如下器材:

A.一节干电池(电动势为1.5 V,内阻不计)

B.电阻箱R1(最大阻值99.99 Ω

C.电阻箱R2(最大阻值999.9 Ω

D.滑动变阻器R30100 Ω

E.滑动变阻器R401 kΩ

F.导线若干及两个接线柱

1)由于电流表G的内阻较大,该同学先把电流表G改装成量程为03.0 mA的电流表A,则电流表G____(填)联一个电阻箱,将该电阻箱的阻值调为____ Ω.

2)将改装后的电流表改装成欧姆表,请选择适当的器材在方框内把改装后的电路图补画完整(含电流表的改装),并标注所选电阻箱和滑到变阻器的符号.

_________

3)用改装后的欧姆表测量一电阻,电流表G的示数为200 μA,则该电阻的阻值为____ Ω,通过该电阻的电流为__m A.

 

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现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ,电阻丝的阻值Rx≈0.5 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A。现提供如下器材:

(1)下面四位同学分别设计的测量部分的电路,你认为合理的是________

(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填R1R2”),并采用________接法。

(3)根据你在(1)(2)中的选择,在图中完成实验电路的连接________

(4)实验中,如果两电表的读数分别为UI,测得拉直后电阻丝的长度为L,直径为D,则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ________

(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示,则该电阻丝的直径D________ mm

 

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