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如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、...

如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、场区宽度为d。在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场。磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为R。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力可忽略不计。求:

1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度的大小;

2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;

3)若粒子在离开磁场前某时刻,磁感应强度变为垂直纸面向里、大小为B1,此后粒子恰好被束缚在该磁场中,则B1的最小值为多少?

 

(1)(2)(3)(1+) 【解析】 (1)设粒子经电场加速后的速度为v,由动能定理得: , 解得: ; (2)粒子运动轨迹如图所示: 粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得: , 由几何知识可得: tan30∘=, 解得: ; (3)粒子运动轨迹如图所示, 当粒子运动到轨迹与OO′连线交点处改变磁场大小时,粒子的轨道半径最大,磁感应强度最小, 由几何知识可知: , 由牛顿第二定律得: , 解得:  
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小明观察到一个现象:当汽车的电动机启动时,车灯会瞬时变暗。汽车的蓄电池、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势为12.5V,内阻为0.05Ω。当车灯接通、电动机未启动时,车灯正常发光,电流表的示数为10A:当电动机启动时,电流表的示数达到58A。不计电流表的内阻及车灯的电阻变化,试问:

1)车灯变暗的原因是什么?

2)车灯正常发光的功率及启动瞬间电动机消耗的功率分别是多大?

3)为防止汽车蓄电池亏电(电池长时间不用而导致的慢慢自行放电现象),你对汽车蓄电池的保养能提出一条什么建议?

 

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如图所示,平行放置的两金属导轨相距L=0.50m,放在磁感应强度B=0.60T,方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,轨道间接一电阻R=0.20Ω。一根长为L、电阻r=0.10Ω的导体棒ac垂直轨道放置。当ac棒在水平外力的作用下以v=4.0m/s的速度向右匀速运动,忽略棒与轨道的摩擦,不计导轨的电阻,求:

1ac棒产生感应电动势的大小

2)棒两端的电压大小

3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。

 

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将一个电荷量q=3×108C的点电荷,从电场中S点移到M点要克服静电力做功6×108J。求:

1q的电势能怎样变化?

2)若取S点为零电势点,则qM点的电势能与M点的电势分别是多少?

 

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小东想测定标有“3V0.6W”小灯泡在不同电压下的电功率。已选用的器材有:

电池组(电动势为4.5V,内阻约);

电流表(量程为0~250mA,内阻约);

电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ);

电键一个,导线若干。

1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________(填字母代号)。

A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A

B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A

2)先用多用电表粗测小灯泡电阻,若用“×1”挡测量电阻,多用电表表盘如图甲所示,则读数为___________Ω

3)该实验的电路图应选用图中的___________(填字母代号)。

A.B.C.D.

4)做完实验后,小东发现在实验数据表格报告上漏写了电压为2.00V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是____

A0.10A        B0.13A        C0.17A        D0.25A

 

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水的电阻率是衡量水质的重要指标之一,国标(GB/T)规定纯净水在25℃时电阻率应不低于17Ω·m。某同学为测量25℃时纯净水的电阻率是否达标,用实验测定的器材有:一内径均匀、装有待测纯净水的圆柱形玻璃管(其侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内纯净水的水量,玻璃管两端接有导电活塞,右活塞固定,左活塞可自由移动,活塞电阻可忽略不计),电源(电动势约为3V,内阻不可忽略),电流表A(量程lmA,内阻不计),电阻箱R(最大阻值9999Ω),单刀双掷开关S,导线若干,游标卡尺,刻度尺。实验电路如图甲所示,步骤如下:

A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d

B.向玻璃管内注满纯净水,并用刻度尺测量水柱长度L

C.把S拨到1位置,记录电流表A的示数;

D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电流表示数不变,记录电阻箱的阻值R

E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤CD,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R

F,断开S,整理好器材。

1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=___________cm

2)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的R-L关系图象,则实验测出纯净水的电阻率ρ=___________Ω·m(保留2位有效数字)。

 

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