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如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、...

如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2dMNPQ边界之间存在两个有界匀强磁场,其中KKx轴上方)下方I区域磁场垂直纸面向外,JK上方区域磁场垂直纸面向里,其磁感应强度均为B.直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称,其中心轴在位于x轴上,且末端刚好与MNPQ的边界对齐;质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MNPQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞(速度方向刚好相反),根据入射速度的变化,可调节边界与x轴之间的距离h,不计粒子间的相互作用,不计正、负电子的重力,求:

1)哪个直线加速器加速的是正电子;

2)正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场,仅经过边界一次,然后在Ⅱ区域发生对心碰撞,试通过计算求出v1的最小值。

3)正、负电子同时以v2速度进入磁场,求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。

 

(1)直线加速器2(2);(3)△y=2[],n=1,3,5,7…2k﹣1。 【解析】 (1)正负电子进入磁场后要在Ⅱ区域相遇,因此正负电子出加速器以后都向上偏转,根据左手定则可知直线加速器2加速得为正电子 (2)如图所示:d=2Rsinθ,R(1﹣cosθ)=h 或直接得: 整理得:R 即当,即h时,Rmin 根据ev1B=m,求得:v1 (3)当v,则R,距离总是满足:△y=2h 情况一:h>R,只有一种情况h=R,△y 情况二:h<R,,h=R, 那么△y=2[],n=1,3,5,7…2k﹣1  
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如图所示,一带电微粒质量为、电荷量,从静止开始经电压为的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角,并接着沿半径方向近入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒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为,重力忽略不计。求;

1)带电微粒经加速电场后的速度大小;

2)两金属板间偏转电场的电场强度E的大小;

3)匀强磁场的磁感应强度B的大小。

 

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如图所示,电阻R1=2Ω,小灯泡L上标有“3V  1.5 W”,电源内阻r=1Ω,滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知),当触头P滑动到最上端a时安培表的读数为l A,小灯泡L恰好正常发光,求:

(1)滑动变阻器的最大阻值R0

(2)当触头P滑动到最下端b时,求电源的总功率及输出功率.

 

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如图所示,一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上,并通以I=5A电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度大小为B=0.6T,竖直向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则(sin37°=0.6cos37°=0.8):

(1)该棒所受安培力的大小为多少?

(2)该棒的重力为多少?

 

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图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1R2R3R4R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆100Ω挡。

(1)关于R6的使用,下列说法正确的是_____

A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“3”相连的,则读数为_____Ω

(3)根据题给条件可得R1+R2_____ΩR4_____Ω

 

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如图所示,在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻。改变电路的外电阻R,通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的路端电压和电流,输入计算机,自动生成U-I图线,如图(1)所示。

(1)由图可得干电池的电动势为_________V,干电池的内电阻为_______ Ω

(2)现有一小灯泡,其UI特性曲线如图(2)所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是__W

 

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