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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m=...

如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m5.0×108 kg、电荷量为q1.0×106 C的带电粒子.从静止开始经U010 V的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP30 cm(粒子重力不计,sin 37°0.6cos 37°0.8),求:

(1)带电粒子到达P点时速度v的大小;

(2)若磁感应强度B2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,求OQ的距离;

(3)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B满足的条件.

 

(1)20 m/s (2)0.90 m (3)B′>5.33 T 【解析】 (1)粒子处于加速阶段,则由动能定理可求出速度大小;(2)粒子仅在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可求出运动的半径大小;再根据几何关系,建立已知长度与半径的关系,从而即可求得.(3)由于带电粒子不从x轴射出,根据几何关系可得半径的取值范围,再由半径公式可推导出磁感应强度B'满足的条件. (1)对带电粒子的加速过程,由动能定理 代入数据得v=20 m/s (2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有: 代入数据得R=0.5m 而 故圆心一定在x轴上,轨迹如图甲所示: 由几何关系可知: 故OQ=0.90m (3)带电粒子不从x轴射出,如图乙所示: 由几何关系得:① ② 由①②并代入数据得
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考点分析:
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如图,把质量为4.0×103kg的带正电的小球A用绝缘细绳悬挂起来,再将带电荷量为Q=4.0×106C的带负电的小球B靠近A,两小球可看作点电荷,当两个带电小球在同一高度并且相距0.3m时,绳与竖直方向成α=45°角。(g10m/s2k=9.0×109N·m2C2。)

(1)画出小球A的受力分析图;

(2)B球受到的库仑力多大?

(3)A球所带的电荷量q是多少?

 

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用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻(两电表内阻未知),提供的器材如图乙所示。

(1)用实线代表导线按照甲图把乙图的实物连线接成测量电路(两节干电池串联作为电源,图中有部分线路已连好)__________

(2)图丙中的6个点表示实验测得的6组电流/电压U的值,请按照这些实验值作出UI图线_______,由此图线求得的电源电动势E=____________V,电源内阻r=____________Ω(以上两空均取小数点后2位)。

(3)按照甲图电路测得的电源电动势与内阻和真实值比较,有E_________Er_________r(以上两空选填><=)

 

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某兴趣小组在做测定金属丝的电阻率的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:

A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)                  B.电流表A1(0~3 A,内阻0.012 5 Ω)

C.电流表A2(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)        D.电压表V1(0~3 V,内阻4 kΩ)

E.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩ             F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)

G.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)        H.开关、导线若干

(1)上述器材中,电流表应选_________,电压表应选_________,滑动变阻器应选________(填写器材前的字母)。电路应选_________,(填甲图或乙图)。

 

(2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读为____ mm.                                                 

(3)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式_____.

 

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如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子ab从容器中的A点飘出(A点初速度为零),经电压U加速后,从x轴坐标原点处进入磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,最后分别打在感光板S上,坐标分别为x1x2。图中半圆形虚线分别表示带电粒子ab所通过的路径,则(  

A.ab均为负电荷

B.b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度

C.ab电荷量相等,则它们的质量之比mamb=x1x2

D.ab质量相等,则它们的电荷量之比qaqb=x22x12

 

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如图所示,当磁场的磁感应强度B增强时,则金属环有(  

A.顺时针的感应电流

B.逆时针的感应电流

C.收缩的趋势

D.扩张的趋势

 

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