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一对平行金属板水平放置,板间距离为d,板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,...

一对平行金属板水平放置,板间距离为d,板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,将金属板连入如图所示的电路,已知电源内阻为r,滑动变阻器的总电阻为R,现将开关S闭合,并调节滑动触头P至右端长度为总长度的说明: 满分5 manfen5.com处,一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区,恰好做匀速圆周运动.

说明: 满分5 manfen5.com

(1)求电源的电动势;

(2)若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置,可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过,求该质点进入磁场的初速度v0;

(3)若将滑动变阻器的滑动触头P移到R的最左端,原带电质点恰好能从金属板缘飞出,求质点飞出时的动能.

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)因带电质点做匀速圆周运动,故电场力与重力平衡,①(1分) 又② 两板间电场强度③(1分) 两板间电压④(1分) 由闭合电路欧姆定律得,⑤(1分) 由①~⑤得,(2分) (2)由题意知,电场力竖直向上,故质点带负电,由左手定则得洛伦兹力竖直向下,由平衡条件可得,⑥(2分) 因两极板间电压 故,⑦(2分) 由⑥⑦解得,⑧(1分) (3)因板间电压变为⑨ 故电场力(2分) 由动能定理得,⑩(2分) 由⑧⑨⑩解得.(1分) 考点:带电粒子在混合场中的运动;闭合电路的欧姆定律.
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考点分析:
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如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=mv0/ql面向外的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为3L。质量为m、电荷量为 +q的带电粒子从坐标为(– 2L,–说明: 满分5 manfen5.comL)的A点以速度v0沿 +x方向射出,恰好经过坐标为[0,-(说明: 满分5 manfen5.com–1)L]的C点射入区域Ⅰ。粒子重力忽略不计。

说明: 满分5 manfen5.com

⑴ 求匀强电场的电场强度大小E;

⑵ 求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标;

⑶ 要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场。试确定磁感应强度B的大小范围,并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向。

 

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如图所示,在真空中半径说明: 满分5 manfen5.comm的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T,方向如图的匀强磁场,一束带正电的粒子以初速度说明: 满分5 manfen5.comm/s,从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场,且初速方向都垂直于磁场方向,若该束粒子的比荷说明: 满分5 manfen5.comC/kg,不计粒子重力.求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)粒子在磁场中运动的最长时间.

(2)若射入磁场的速度改为说明: 满分5 manfen5.comm/s,其他条件不变,试用斜线画出该束粒子在磁场中可能出现的区域,要求有简要的文字说明.

 

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电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理。某一水平面内有一直角坐标系xOy平面,x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m,一电子(为了计算简单,比荷取为:说明: 满分5 manfen5.com)从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1,计算时不计此速度且只考试xOy平面内的运动。求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间;

(2)电子离开x=3L处的电场时的y坐标;

(3)电子度开x=3L处的电场时的速度大小和方向。

 

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某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示。

说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com

①若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作出       (选填“说明: 满分5 manfen5.com”或“说明: 满分5 manfen5.com”)图象;

②利用测得的数据在坐标纸上画出图象;

③由图象可知,该电池的电动势说明: 满分5 manfen5.com    说明: 满分5 manfen5.com,内阻说明: 满分5 manfen5.com      说明: 满分5 manfen5.com

④利用该实验电路测出的电动势说明: 满分5 manfen5.com和内阻说明: 满分5 manfen5.com与真实值说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com相比,理论上说明: 满分5 manfen5.com   说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com   说明: 满分5 manfen5.com(选填“>”、“<”或“=”)。

 

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绝缘水平面上固定一正电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块从a点以初速度vo沿水平面向Q运动,到达b点时速度为零。已知a、b距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为说明: 满分5 manfen5.com,重力加速度为g,以下判断正确的是

说明: 满分5 manfen5.com

A.滑块在运动过程中所受Q的静电引力先小于滑动摩擦力,后大于滑动摩擦力

B.滑块在运动过程的中间时刻,瞬时速度的大小等于说明: 满分5 manfen5.com

C.此过程中产生的内能为说明: 满分5 manfen5.com

D.a、b两点间电势差的大小为说明: 满分5 manfen5.com

 

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