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在科学研究中,可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。在如图所示的平面...

在科学研究中,可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。在如图所示的平面坐标系xOy内,以坐标原点O为圆心,半径为d的圆形区域外存在范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的粒子从P(0d)点沿y轴正方向射入磁场,当入射速度为v0时,粒子从a处进入无场区射向原点O,不计粒子重力。求:

(1)磁场的磁感应强度B的大小

(2)粒子离开P点后经多长时间第一次回到P

(3)若仅将入射速度变为3v0,则粒子离开P点后运动多少路程经过P

 

(1);(2);(3)①,其中1、2、3、…;②,其中0、1、2、3、… 【解析】 (1)粒子的运动轨迹如图所示 由题条件可判断粒子做圆周运动半径为 粒子在磁场中 解得 (2)粒子运动轨迹如图示 粒子在磁场中运动时间 因为洛伦兹力提供向心力,则有 可得 粒子在无场区运动时间 粒子再次回到点时间 解得 (3)粒子运动轨迹如图所示 粒子速度变为,则在磁场中运动半径为 由点出发后第一个圆弧的弧长 无磁场区圆的直径长度 ①粒子以沿轴正向经过 粒子运动路程 ,其中1、2、3、… ②粒子以大小沿方向经过 ,其中0、1、2、3、… 代入得 ,其中0、1、2、3、…  
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考点分析:
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如图,固定于水平面的两平行金属导轨处于竖直向下、磁感应强度为B =2T的匀强磁场中,两平行导轨间距为l=0.5m,左端接一电动势E =3V、内阻r =1Ω的电源。一质量为m=0.5kg、电阻为R =2Ω的导体棒MN垂直导轨放置并接触良好。闭合开关S导体棒从静止开始运动。忽略摩擦阻力和导轨的电阻,平行轨道足够长。求:

(1)导体棒运动的最大速度

(2)导体棒从开始到达到稳定速度的过程中,导体棒上产生的焦耳热

 

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如图甲,在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只阻值为R=2Ω的电阻,导轨间距为L=0.2m,导轨电阻忽略不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。一根电阻r=0.2Ω的导体棒ab置于导轨上,且始终与导轨良好接触,若导体棒沿平行于导轨方向在PQMN之间运动,其速度图像如图乙所示(余弦函数曲线),求:

(1)导体棒产生感应电动势的瞬时值表达式

(2)整个电路在1min内产生的电热

 

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如图,虚线上方存在匀强磁场,磁场磁感应强度为B,一个电子从边界的P点与水平虚线夹角方向射入磁场,从虚线边界上的Q点离开(图中没标出)。已知PQ间距离为d,电子质量为m、带电荷量为e,不计电子重力。求:

(1)电子进入磁场时速度大小

(2)电子穿过磁场的时间

 

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如图为探究电磁感应现象的实验中所用器材的示意图.

(1)请用笔画线代替导线,将所缺导线补接完整____

(2)电路连接完整后,某同学闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下, 则他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时,电流计指针向_____偏转(选填

(3)某同学在完成实验后未断开开关,也未把AB两线圈和铁芯分开放置, 在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击是在拆除___(选填AB”)线圈所在电路时发生的。要避免电击发生,在拆除电路前应___(选填断开开关AB线圈分开放置”)

 

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探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中:

(1)原线圈中接入的电源是____

A.接入220V交流电

B.接入学生电源12V以下直流输出

C.接入学生电源12V以下交流输出

(2)对于实验过程,下列说法正确的是______

A.为便于探究,应该采用控制变量法

B.因为实验所用电压较低,通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路

C.使用多用电表测电压时,先用中等量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量

 

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