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在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂...

在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。

(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷

(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度多大?

(3)在第(2)问条件下,此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷。粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,由几何关系可知,粒子轨迹半径: R=r 由: 解得: ; (2)粒子从D点飞出磁场速度方向改变了60°,故AD弧所对圆心角60°,由几何关系可知,粒子做圆周运动的半径: 由: 得: (3)粒子在磁场中飞行周期: , 粒子在磁场中飞行时间: 。  
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考点分析:
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如图甲所示,一个匝数n=100的圆形导体线圈,面积S1=0.4 m2 ,电阻r=1 Ω.在线圈中存在面积S2=0.3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示.有一个R=2 Ω的电阻,将其两端ab分别与图甲中的圆形线圈相连接,求:

(1)ab两点间的电势差

(2)在0-4s时间内通过电阻R的电荷量;

(3)在0-4s时间内电阻R上产生的热量.

 

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某实验小组测定一节新型电池的电动势(约为3 V)和内阻,现要选取一个定值电阻R0当做保护电阻.

(1)首先为了准确测量定值电阻R0的阻值,在操作台上准备了如下实验器材:

A.电压表V(量程3 V,电阻约为4 kΩ);     B.电流表A2(量程3 A,内阻约0.5 Ω);

C.电流表A1(量程1 A,内阻约0.5 Ω);      D.定值电阻R0(阻值约为3 Ω);

E.滑动变阻器R(0~10 Ω);                F.开关S一个,导线若干.

根据上述器材,在测量R0阻值时应选择的电流表为________(填序号),其实验电路图应选择以下哪种接法______(填字母),经测量定值电阻R0阻值为2.9 Ω.

(2)之后为了测量该新型电池的电动势和内阻,设计了如下实验,在图中将所选器材进行连接_____

(3)根据实验记录做出U­I图线如图所示,从中可以求出待测新型电池的内阻为______Ω,电池电动势为_____ V.(以上两空均保留两位有效数字).

 

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一多用电表的电阻档有三  个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到________档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是__________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是________Ω。

 

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如图所示,边长为L、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内,连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为PU,线框及小灯泡的总质量为m,在线框的下方有一匀强磁场区域,区域宽度为l,磁感应强度方向与线框平面垂直,其上、下边界与线框底边均水平.线框从图示位置开始静止下落,穿越磁场的过程中,小灯泡始终正常发光.则(    )

A.有界磁场宽度

B.磁场的磁感应强度应为

C.线框匀速穿越磁场,速度恒为

D.线框穿越磁场的过程中,灯泡产生的焦耳热为2mgL

 

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如图甲所,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为SPQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是

A.时间内,导体棒受到的导轨的摩擦力方向左

B.时间内,通过导体棒的电流方向为从MN

C.时间内,通过电阻R的电流大小为

D.时间内,通过电阻R的电荷量为

 

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