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如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源,粒子源从...

如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源,粒子源从O点在纸面内均匀地向各个方向同时发射速率为v的带电粒子(质量为m,电荷量为+q)、PQ是在纸面内垂直磁场放置的挡板(厚度不计,长度足够),挡板的P端与O点的连线与挡板垂直,距离为,且粒子打在挡板两侧都会被吸收,不计带电粒子的重力与粒子间的相互作用,磁场分布足够大,求:

1)水平向右出射的粒子所打挡板位置和P点的距离L

2)打在挡板右侧的粒子在磁场中运动时间的最大差值Δt

3)能打在挡板上的粒子占所有粒子的比率η

 

(1)L=(2)(3) 【解析】 (1)由向心力公式得 qvB=m 解得 r= 因为OP=r,则水平向右出射的粒子运动轨迹恰好与挡板相切,运动轨迹如图甲所示,设此时打在挡板上的点为A,A点与P点间距离L= (2)粒子在磁场中运动周期 当粒子擦着最下端P点,打到挡板右侧最远处B点,轨迹如图乙所示,弧线圆心角, 此时有最短运动时间 当粒子从右侧恰好打在P点时,轨迹如图丙所示,弧线圆心角, 此时有最长运动时间 最长时间与最短时间的差值 Δt=t2-t1= (3)图甲、图丙所示轨迹对应的出射方向之间的粒子都能打在板上,粒子出射速度方向能变化的角度为α=, 打到板上的粒子占所有粒子的比率为 η==  
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考点分析:
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如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转磁场.一束同位素离子(质量为m,电荷量为+q)流从狭缝S1射入速度选择器,速度大小为v0的离子能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出,立即沿水平方向进入偏转磁场,最后打在照相底片D上的A点处.已知A点与狭缝S2的水平间距为,照相底片D与狭缝S1S2的连线平行且距离为L,忽略重力的影响.则

1)设速度选择器内部存在的匀强电场场强大小为E0,匀强磁场磁感应强度大小为B0,求E0B0

2)求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向;

3)若将右半部的偏转磁场换成方向竖直向下的匀强电场,要求同位素离子仍然打到A点处,求离子分别在磁场中和在电场中从狭缝S2运动到A点处所用时间之比t1t2

 

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如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V6W”的灯泡L和内阻RM=0.5Ω的小型直流电动机M都恰能正常工作.求:

1)电路中的电流I

2)电源的输出功率P

3)电动机的输出功率P

 

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指针式多用电表是电路测量的常用工具.现用多用电表测量一个定值电阻的阻值(阻值约为一百多欧姆).

1)将红、黑表笔分别插入“+”“−”插孔,接下来必要的操作步骤和正确的顺序是__________.(请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出)

①将选择开关旋转到欧姆挡“×10”的位置;

②将选择开关旋转到欧姆挡“×100”的位置;

③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线;

④根据指针所指刻度和选择开关的位置,读出电阻的阻值;

⑤将两支表笔直接接触,调整欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”

2)若正确测量时指针所指刻度如下图所示,则这个电阻阻值的测量值是_______Ω

3)现用以下器材较准确测量上述待测电阻Rx的阻值:

A.待测电阻Rx

B.电源E,电动势约为3.0V,内阻可忽略不计;

C.电流表A1,量程为0~150mA,内阻r=20Ω

D.电流表A2,量程为0~200mA,内阻约为

E.直流电压表V,量程为0~15V,内阻约为30kΩ

F.滑动变阻器R1,最大阻值为10Ω,额定电流为1A

G.滑动变阻器R2,最大阻值为100Ω,额定电流1A

H.单刀单掷开关S,导线若干。

①实验中滑动变阻器应选用_______,为提高精度,应选用_________来测量电压(均填写仪器前的字母);

②在方框中画出测量电阻Rx的实验电路原理图(图上要标明器材后面的字母)______________

③若某次测量中两电表的示数为ab(数值上a大于b).则计算Rx的表达式为Rx=________(用abr表示).

 

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将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内,就构成了简单的水果电池,其电动势约为1.5V,可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的小灯泡.原因是流过小灯泡的电流太小了(约为几毫安),测量该水果电池的电动势和内电阻,现有器材如下:

电流表A0~3mA,内阻约为10Ω);

电压表V01.5V,电阻约为1kΩ);

滑动变阻器R1030Ω);

滑动变阻器R203kΩ);

开关、导线若干

1)本实验选用图甲所示的实验原理图,应该选用哪种规格的滑动变阻器?_______(填写仪器代号).

2)在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值,得到U-I图象如图乙所示,根据图象可求出水果电池的电动势E=_________V,内电阻r=_________Ω

3)若不计测量中的偶然误差,用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较,电动势E___________,内电阻r________.(均选填偏大相等偏小

 

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如图甲所示,等离子气流由左边连续以v0射入P1P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场,且规定磁场B向左为正方向.则下列四段时间内,abcd导线互相排斥的是

A.01s B.1s2s C.2s3s D.3s4s

 

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