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如图所示,一个初速为零、带电量为e、质量为m的正离子,被电压为U的电场加速后,经...

如图所示,一个初速为零、带电量为e、质量为m的正离子,被电压为U的电场加速后,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的水平宽度为d(忽略粒子所受重力),求:

(1)离子在磁场中做圆周运动的半径R

(2)离子在磁中运动的时间

 

(1)(2)或 【解析】 (1)电子在电场中加速,根据动能定理有 进入磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力 解得 (2)离子在磁场中运动的周期为 若Rd,离子从PQ边界离开磁场区域,圆心角为θ,利用几何关系有 所以离子在磁场运动的时间为  
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考点分析:
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某同学想测量多用电表内电源的电动势和欧姆档×1k挡的中值电阻,该同学设计了如图甲所示的实验电路图,V1V2是完全相同的两块电压表。请你与他按以下步骤共同完成实验:

(1)断开开关k1k2,将多用电表挡位调到欧姆挡档×10k档,将电压表V1的正接线柱与多用电表的______(选填)表笔相连;

(2)闭合开关k1k2,发现多用电表的示数如图乙所示,为了提高测量的精确度,我们应断开开关k1k2,换______(选填较大较小)倍率的档位,然后______(具体操作);

(3)再闭合开关k1k2,记录此时电压表示数U1,多用电表示数R1;保持开关k1闭合,断开开关k2,记录此时电压表示数U2;测得多用电表内电源的电动势可表达为______,此时多用电表相应的欧姆档×1k挡的中值电阻可表达为______;(用上述已测量的物理量表示)

(4)该实验测量的结果______(选填)系统误差。

 

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如图甲所示的实验装置,可用来测定加速度,在铁架台的顶端有一电磁铁,下方某位置固定一光电门,电磁铁通电后铁质金属球被吸起,测出此时金属球与光电门的距离hh远大于金属球的直径),断开电磁铁的电源,测量金属球下落过程中经过光电门的时间为Δt,请回答下列问题:

(1)用游标卡尺测得金属球的直径为d,如图乙所示,则该示数为______cm

(2)金属球的加速度的关系式为a=______;(用以上字母表示)

(3)根据上述实验操作及所测量的物理量,此实验______(填不能)用来探究外力对金属球所做的功与它的动能变化的关系。

 

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如图所示,在0≤xb0≤ya的长方形区域中有一磁感应强度大小B的匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面向外。O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m,电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xOy平面内的第一象限内。已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,最先从磁场上边界中飞出的粒子经历的时间为,最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为。不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则(  )

A.粒子圆周运动的半径r=2a

B.长方形区域的边长满足关系

C.长方形区域的边长满足关系

D.粒子的射入磁场的速度大小

 

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某静电场方向平行于x轴,其电势随x的变化规律如图所示:一质量为m、带电量为-q的粒子(不计重力),从O点(x=0)静止释放,仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动。下列说法正确的是(  )

A.粒子从O运动到x1的过程中做匀加速直线运动

B.粒子在x1处速度最大,为vm=

C.粒子第一次经过x1x2的运动过程中,电势能减小

D.粒子不可能运动到x2的右侧

 

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在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲所示:产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是(  )

A.t=0.01s时穿过线框的磁通量最小

B.该线圈转动的角速度大小为πrad/s

C.该交变电动势的瞬时值表达式为

D.线框平面与中性面的夹角为时,电动势瞬时值为22V

 

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