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如图所示,在直角坐标系xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆O1分别与x轴、y轴相...

如图所示,在直角坐标系xOy平面的第象限内有半径为R的圆O1分别与x轴、y轴相切于P﹣R0)、Q0R) 两点,圆O1内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.与y轴负方向平行的匀强电场左边界与y轴重合,右边界交x轴于M点,一带正电的粒子A(重力不计)电荷量为q、质量为m,以某一速率垂直于x轴从P点射入磁场,经磁场偏转恰好从Q点进入电场,最后从M点以与x轴正向夹角为45°的方向射出电场.求:

1OM之间的距离;

2)该匀强电场的电场强度E

3)若另有一个与A的质量和电荷量相同、速率也相同的粒子A′,从P点沿与x轴负方向成30°角的方向射入磁场,则粒子A′再次回到x轴上某点时,该点的坐标值为多少?

 

(1)2R(2)(3)(2R+R,0) 【解析】 试题(1)设粒子A速率为v0 ,其轨迹圆圆心在O点,故A运动至D点时速度与y轴垂直,粒子A从D至G作类平抛运动,令其加速度为a ,在电场中运行的时间为t 则有① 和② 联立①②解得 故③ (2)粒子A的轨迹圆半径为R ,由得④ ⑤ 联立①③⑤得⑥ 解得⑦ (3)令粒子A’ 轨迹圆圆心为O’ ,因为∠O’ CA’ =90°,O’C=R,以 O’为圆心,R为半径做A’ 的轨迹圆交圆形磁场O1于H点,则四边形CO’ HO1为菱形,故O’ H∥y轴,粒子A’ 从磁场中出来交y轴于I点,HI⊥O’ H,所以粒子A’ 也是垂直于y轴进入电场的 令粒子A’从J点射出电场,交x轴于K点,因与粒子A在电场中的运动类似, ∠JKG=45°,GK=GJ. OI-JG=R又OI=R+Rcos30°解得JG=Rcos30°=R 粒子A’再次回到x轴上的坐标为(,0)  
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考点分析:
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如图所示,平行金属导轨间距为0.5 m,水平放置,电源电动势为E=1.5 V,内阻r=0.2 Ω,质量m=0.05 kg的金属棒电阻R=2.8 Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,空间中有磁感应强度B=2.0  T、方向与导轨平面成60°角的匀强磁场,且垂直于金属棒,接通电路后,金属棒仍处于静止。(g=10 m/s)求:

1)金属棒所受的支持力;

2)金属棒受到的摩擦力.

 

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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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如图甲所示,在水平方向的匀强电场中,用长为l的绝缘细线,拴住质量为m、带电量为q的小球,线的上端O固定,开始时将线和球拉成水平,松开后,小球由静止开始向下摆动,当摆过60°角时,速度又变为零.问:

1AB两点的电势差多大?

2)电场强度多大?

 

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有一根细而均匀的导电材料样品(如图a所示),截面为同心圆环(如图b所示),此样品长约为6 cm,电阻约为100 Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接测量.

现提供以下实验器材:

A20分度的游标卡尺

B.螺旋测微器

C.电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)

D.电流表A1(量程50 mA,内阻约20 Ω)

E.电流表A2(量程03 A,内阻约1 Ω)

F.滑动变阻器R(020 Ω,额定电流2 A)

G.直流电源E(4 V,内阻不计)

H.导电材料样品Rx

I.开关一只,导线若干

请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:

(1)用游标卡尺测得该样品的长度为L;用螺旋测微器测得该样品的外径如图c所示,其示数D_________mm

(2)请选择合适的仪器,设计一个合理的电路图来测量导电材料样品的电阻Rx.在方框内画出实验电路原理图,并标明所选器材的符号______.这个实验电阻Rx的测量值将________(大于”“等于小于”)实际值.

(3)若某次实验中,电压表和电流表的读数分别为UI,则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d_______________

 

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有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流.

A.被测电流表A1:满偏电流约700800,内阻约100 Ω,刻度均匀、总格数为N

B.电流表A2:量程0.6 A,内阻0.1 Ω

C.电压表V:量程3 V,内阻3 kΩ

D.滑动变阻器R1:最大阻值200 Ω

E.滑动变阻器R2:最大阻值1 kΩ

F.电源E:电动势3 V、内阻1.5 Ω

G.开关一个.

1)选用的器材应为_____________.(填A→G字母代号)

2)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号.

______

3)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格,可算出满偏电流Ig=________,式中除Nn外,其他字母符号代表的物理量是_____________

 

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