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如图所示,空间存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在0

如图所示,空间存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在0<y<d的区域I内的磁感应强度大小为B,在y>d的区域II内的磁感应强度大小为2B。一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(不计重力),由静止经一电压可调的加速电场加速后从O点沿y轴正方向射入区域I

(1)若粒子不能进入区域II,求加速电场电压的最大值Um

(2)若粒子能从区域I进入区域II,求粒子从区域I射出时打在x轴上位置坐标的最小值xmin,并求出此情况下粒子在区域I中运动的半径R1

(3)在满足(2)的条件下,求出粒子在整个磁场区域内的运动时间t

 

(1);(2),;(3) 【解析】 (1)设粒子不能进入区域II时的速度为,运动的轨迹半径为,带电粒子在电场中被加速过程中,由动能定理得 在磁场中运动,洛仑磁力提供向心力 粒子的最大半径,解得 (2)设粒子在区域Ⅰ中轨道半径为,轨迹所对的圆心角为,粒子从区域I进入区域II时运动轨迹如图所示 在OA段圆周运动的圆心在O1,在AC段圆周运动的圆心在O2,在CD段圆周运动的圆心在O3,由图可得粒子打在x轴上位置坐标 可得 则当时,位置坐标取最小值和分别为 , (3)设粒子在区域I、II中运动的周期分别为T1、T2,时间分别为t1、t2,粒子在区域II中轨迹所对的圆心角为 , 根据(2)的条件和结论,可得 解得 , 带点粒子在I区域中运动的时间 在II区域中运动的时间 粒子在整个磁场区域内的运动时间  
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考点分析:
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如图所示,一小球从光滑固定斜面底端A点以初速度v0=7m/s沿斜面上滑,从斜面顶端B点飞出后到达平台边缘C点时速度恰好沿水平方向。已知斜面倾角=53° ,斜面AB的长度为1.5 m,重力加速度g=10 m/s2sin53°=0.8 cos53°=0.6.求∶

(1)小球运动到B点时的速度大小vB

(2)BC两点间的水平距离s

 

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某同学在测定一只标称功率值为0.75 W的小灯泡的额定电压时,选用如下实验器材设计电路并进行实验,根据测量数据描绘出小灯泡的U-I图线如图所示:

A.电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ

B.电流表A(量程500 mA,内阻约0.6 Ω

C.滑动变阻器R10~10 Ω

D.滑动变阻器R20~100 Ω

E.电源E(电动势3 V,内阻不计)

F.开关S和导线若干

(1)实验中,滑动变阻器应选择_______(选填R1R2");

(2)请在虚线框中画出实验电路原理图;

______

(3)由图像可得,小灯泡的电阻随温度的升高而__________(选填增大减小);

(4)由图像可得,小灯泡的额定电压为_________________V

 

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如图所示为验证动量守恒的实验装置,气垫导轨置于水平桌面上,G1G2为两个光电门,固定有相同遮光片的两弹性滑块AB的质量分别为mAmB实验过程如下:

a.调节导轨使之水平;

b.轻推滑块A,测得A通过光电门G1的遮光时间为t0

c.AB相碰后,BA先后经过光电门G2的遮光时间分别为tBtA

(1)实验中,滑块AB的质量应满足mA _____mB(选填“>”或“<”);

(2)验证两滑块碰撞过程中动量守恒的表达式为:________________

(3)滑块与导轨间的摩擦会导致测得的系统碰撞前的总动量____(选填“>”或“<”)碰撞后的总动量。

 

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AB两小球在光滑水平面上沿同一方向运动,A球追上B球后发生对心弹性碰撞,从碰撞开始到两球速度相等的过程中,A球对B球的冲量为I1,做功为W1;从两球速度相等到两球分离的过程中,A球对B球的冲量为I2,做功为W2.则(  )

A.I1=I2 B.I1>I2 C.W1=W2 D.W1<W2

 

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如图所示,两条平行光滑导轨倾斜放置在水平地面上,导轨上端接一平行板电容器 ,导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。放置在导轨上的金属棒从导轨上端由静止开始下滑的过程中,金属棒始终保持与导轨垂直并接触良好,忽略所有电阻,则该过程中(  )

A.电容器的带电量一直增加 B.电容器的带电量先增加后不变

C.金属棒的加速度逐渐减小 D.金属棒的加速度始终不变

 

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