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如图所示,坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场,轴为磁场理想边界...

如图所示,坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场,轴为磁场理想边界,两侧磁感应强度大小不同,已知第二象限磁感强度大小为B。坐标原点粒子源以不同的速率沿与轴正方向成30°的方向向第二象限发射比荷相同带负电的粒子。当粒子速率为时,粒子穿过轴第一次进入第一象限,轨迹与轴交点为,进入第一象限经过Q点,已知OQ轴正方向夹角为30°OQ长为,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力

(1)求第一象限磁感强度大小

(2)点粒子的速度满足条件。

 

(1) ;(2) 或 【解析】 (1)设速度为的粒子在第二象限和第一象限做圆周运动的圆心分别为、,轨道半径分别为、,由牛顿第二定律得 根据几何关系 得: 过点做速度的垂线PA,连接PQ,做PQ中垂线交PA于A,所以A点为在第一象限轨迹圆心,因为,,交点为B,在直角三角形QBA中 解得 (2)根据(1)假设粒子在第二象限半径为,则在第一象限半径为 若粒子从第二象限过点,则: 得: 又因为 所以 若粒子从第一象限过点,则: 得: , 又因为 所以  
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光滑水平面上有截面为半圆形柱体A,半径为R,在圆柱体截面圆心O正上方处用轻质细线悬挂小球B。小球B静止在A上时,细线与竖直方向夹角为OB垂直,A在水平向右推力F作用下处于静止状态,已知AB质量均为mB可看成质点,不计一切摩擦。当撤去F,小球推动半圆柱体向左运动,两者分离后,经过t时间小球第一次向左摆到最大高度。(重力加速度大小为g)求:

(1)水平推力F的大小;

(2)自撤掉F后到小球第一次向左摆到最高处的过程中,圆柱体位移大小。

 

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圆柱形陶瓷元器件表面均匀镀有一层导电薄膜,已知导电薄膜电阻率为,为了测量该薄膜厚度,某同学使用铜丝紧绕在元件表面,铜丝绕制成圆形,圆柱体轴线垂直于铜丝圆面,制成电极AB,如图甲所示

(1)用螺旋测微器测量元件的直径,测量结果如图乙所示,其读数为_________mm

(2)为了测量元件电阻,某同学首先使用多用电表对元件粗测,元件电阻约为,现需准确测量电阻阻值,可供器材如下

A.被测元件(阻值约

B.直流电源(电动势约,内阻约

C.电流表(量程,内阻约

D.电压表(量程,内阻

E.电压表(量程,内阻约

F.定值电阻

G.滑动变阻器

H.滑动变阻器

I.电键、导线等

在可供选择的器材中,已经选择ABCI除此之外,应该选用________(填写序号)

根据所选器材,在图丙方框中画出实验电路图_______

需要测量的物理量________,请用上述物理量表示被测电阻______

(3)为了测量薄膜厚度还需要测量的物理量为__________

(4)若被测元件电阻为,元件直径为,电阻率为,请结合使用(3)物理量表示薄膜厚度____

 

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某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,AB为固定在铁架台上的光电门,计时电脑记录小球通过光电门的时间,使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过AB两光电门的遮光时间分布是,当地的重力加速度为g

(1)20分度游标卡尺测量小球直径,刻度线如图乙所示,则______cm

(2)为了验证小球自AB过程中机械能是否守恒,还需要进行哪些实验测量____

A.用天平测出小球的质量

B.测出小球到光电门A的竖直高度

C. AB光电门中点间的竖直高度

(3)根据实验测得的物理量,如果满足________关系,即能证明小球在自AB过程中机械能守恒;

(4)若计时电脑还记录了小球自AB的时间,本实验还可以测量当地的重力加速度,则重力加速度________。(使用表示)

 

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如图所示,比荷为的粒子从静止开始,经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选,在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动,经过无场区从小孔处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选,在与距离为小孔垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧,以下叙述正确的是(   

A.静电分析器中的电势高于的电势

B.被收集的带电粒子一定带正电

C.电场强度E与磁感应强度B的比值关系为

D.若增大U,为保证B不变,则被收集粒子的比原来大

 

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如图所示为平行于轴的静电场电势变化的图象。电子只受电场力,自位置静止释放,到达O点时的动能为,已知电子电量为e,质量为m,则下列分析正确的是(   

A.电子在处速度为 B.电子在处加速度为

C.电子将沿轴做往复运动,周期 D.电子在处动能与电势能之和为

 

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