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在如图所示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在...

在如图所示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第Ⅳ象限由沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等.一质量为m,带电荷量大小为q的质点a,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出,它经过x=2h处的P2点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上的y=2hP3点进入第Ⅳ象限,试求:

1)质点a到达P2点时速度的大小和方向;

2)第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;

3)说明质点aP3进入第Ⅳ象限后的运动情况(不需要说明理由)

 

(1)质点a到达P2点时速度的大小2,方向与x轴负方向成45°角; (2)第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度是 ,匀强磁场的磁感应强度的大小是; (3)质点a从P3进入第Ⅳ象限后做匀减速直线运动. 【解析】 (1)质点从P1到P2,由平抛运动规律得: h=gt2 得: 则 2h=v0t 得: 故粒子到达P2点时速度的大小为:,方向与x轴负方向成45°角. (2)质点从P2到P3,重力与电场力平衡,洛仑兹力提供向心力Eq=mg, 且有 qvB=m 根据几何知识得: (2R)2=(2h)2+(2h)2, 解得: B= (3)由上分析可知质点所受的电场力竖直向上,则质点带正电.质点a从P3进入第Ⅳ象限后,受到水平向右的电场力和重力作用,它们的合力大小为 F=mg,方向与质点刚进入第Ⅳ象限速度方向相反,所以质点做匀减速直线运动.
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考点分析:
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两根平行、光滑的斜金属导轨相距L=0.1m,与水平面间的夹角为θ=37°,有一根质量为m=0.01kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上,匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B=0.2T,当杆中通以从ba的电流时,杆可静止在斜面上,取g=10m/s2.

(1)求此时通过ab杆的电流;

(2)若保持其他条件不变,只是突然把磁场方向改为竖直向上,求此时杆的加速度.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

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如图所示,在光滑绝缘水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球ABA球的带电量为+2qB球的带电量为-3q,两球组成一带电系统.虚线MNPQ平行且相距3L,开始时AB分别静止于虚线MN的两侧,虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线.视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MNPQ间加上水平向右的匀强电场后,系统开始运动.已知MNPQ间电势差为U.不计AB两球间的库仑力,两球均视为点电荷。试求:

(1)开始运动时,带电系统的加速度大小;

(2)A球刚运动到PQ位置时的速度大小;

(3)带电系统从静止开始向右运动的最大距离。

 

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如图所示的匀强电场中,有abc三点,ab=5cmbc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J,求:

1)匀强电场的场强E

2)电荷从b移到c,电场力做功W2

 

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有一个额定电压为38 V,额定功率约为1 W的小灯泡,现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线,有下列器材可供选用:

A.电压表V106 V,内阻约为5 kΩ

B.电压表V2015 V,内阻约为30 kΩ

C.电流表A103 A,内阻约为01 Ω

D.电流表A2006 A,内阻约为05 Ω

E.滑动变阻器R110 Ω5 A

F.滑动变阻器R2200 Ω05 A

G.蓄电池(电动势6 V,内阻不计)

H.开关、导线

1)实验的电路图应选用下列的图_____(填字母代号)

2)实验中,电压表选_____,电流表选_____,滑动变阻器选_____.(请填写选项前对应的字母)

3)测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示,由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_____Ω(结果保留两位有效数字);随着电压增大,温度升高,小灯泡的电阻_____.(填增大减小不变

4)若将此灯泡与电动势12 V、内阻为1 Ω的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为_____Ω的电阻.(结果保留两位有效数字)

 

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某电阻额定电压为3V(阻值大约为10Ω),为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:

A.电流表A1(量程300mA,内阻约

B.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω

C.电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ

D.电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ

E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω

F.滑动变阻器R2(最大阻值为1kΩ

G.电源E(电动势4V,内阻可忽略)

H.电键、导线若干

1)为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需添器材前面的字母即可):电流表_____,电压表_____,滑动变阻器_____

2)画出该实验电路图_____

 

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