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如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场...

如图所示的空间分为三个区域,各边界面相互平行,区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右,区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2B2=2.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0md2=2.5md3=5.0m,一质量m=1.6×109kg、电荷量q=+1.6×106C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:

(1)粒子离开区域时的速度大小v

(2)粒子在区域内运动时间t

(3)粒子离开区域时速度与边界面的夹角α

 

(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v为1.0×104m/s; (2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t为2.6×10﹣4s; (3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α为90°. 【解析】 (1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有: 代入数据解得: v=1.0×104m/s (2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则有: 代入数据解得: r=5m 设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ,则有: 代入数据解得: 粒子在Ⅱ区运动时间为: (3)设粒子在Ⅲ区做圆周运动道半径为R,则有: 代入数据解得: R=10m 粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可知△MNP为顶角为30°的直角三角形;粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α=90°  
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考点分析:
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如图所示,EFGH间为一无场区.无场区左侧AB为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板,两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场,其中A为正极板.无场区右侧为一点电荷Q形成的电场,点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心,圆弧半径为R,圆心角为120°OC在两板间的中心线上,D位于GH上.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场,粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管,并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动.(不计粒子的重力、管的粗细)求:

(1)O处点电荷的电性和电荷量;

(2)两金属板间所加的电压.

 

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如下图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为,一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量,质量.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量,取)求:

(1)小球B开始运动时的加速度为多大?

(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?

 

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实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×108 Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:

电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;

电压表:量程3V,内阻约9kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;

滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;

定值电阻:R0=3Ω;

电源:电动势6V,内阻可不计;

开关、导线若干.

回答下列问题:

(1)实验中滑动变阻器应选________(R1R2”),闭合开关S前应将滑片移至________(ab”);

(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接_______

(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V;

(4)导线实际长度为________m(保留两位有效数字).

 

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利用螺旋测微器、米尺和如图甲所示的器材(其中电流表的内阻为1 Ω,电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率.

(1)用笔画线代替导线,将图乙中的器材连接成实物电路,要求连线不能交叉,电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V,滑动变阻器的阻值为020 Ω)________

(2)实验时,用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图5所示,电流表、电压表的读数如图丙所示.则金属丝两端的电压U________,电流I________,金属丝的长度L__________,直径d________.

(3)该金属丝的电阻率是________(保留两位有效数字)

 

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已知验电器带上正电荷后,验电器上的金箔张开了一定角度,下列说法正确的是(  )

A.如果用另一带电体接触验电器的金属球,金箔张角更大,则可以判定带电体一定带正电

B.如果用另一带电体接触验电器的金属球,金箔张角变小,则可以判定带电体一定带负电

C.如果用另一带电体接触验电器的金属球,金箔张角先变小后变大,则可以判定带电体一定带负电

D.如果用另一导体靠近验电器的金属球,金箔张角变小,则可以判定导体一定带负电

 

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