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如图所示,P、Q是相距为d的水平放置的两平行金属板,P、Q间有垂直于纸面向里、磁...

如图所示,P、Q是相距为d的水平放置的两平行金属板,P、Q间有垂直于纸面向里、磁感应强度为B1的匀强磁场,MN是竖直放置的两平行金属板,用导线将P与M相连、Q与N相连,X是平行于M和N的竖直绝缘挡板,Y是平行于M和N的荧光屏,X、M、N、Y的中间各有一个小孔,所有小孔在同一水平轴线上,荧光屏的右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场,现有大量的正、负粒子(电荷量的大小均为q,质量均为m)不断地以相同的速度垂直于磁场水平向右射入金属板PQ之间,忽略电场的边缘效应,不计粒子的重力和粒子之间相互作用.
(1)若在荧光屏Y上只有一个亮点,则粒子的初速度v必须满足什么条件;
(2)若粒子以初速度v射入B1磁场,且在荧光屏上出现两个亮点,则正、负两种粒子形成的亮点到荧光屏上小孔的距离之比是多少?

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(1)带点粒子在磁场中发生偏转,PQ上将带上电荷,两板间有电压U,则极板MN间的电压也为U,若在荧光屏Y上只有一个亮点,则负电荷不能通过N板小孔,电场力做的功要大于等于粒子的初动能,即可求出初速度; (2)结合动能定理及圆周运动向心力公式(洛伦兹力提供)即可求解. 【解析】 (1)由于带电粒子偏转,PQ上将带上电荷,两板间有电压U,则极板MN间的电压也为U,当带电粒子在PQ间匀速运动时,有                                               若在荧光屏Y上只有一个亮点,则负电荷不能通过N板小孔,则                                                   解得:                                        (2)荧光屏上有两个亮点,则,在此条件下有   设正电荷进入B2时的速度为v1 有                  做圆周运动的半径为R1 有                                设负电荷进入B2时的速度为v2 有                 做圆周运动的半径为R2 有                               所以正负两种电荷形成的亮点到荧光屏上小孔的距离之比为                         答:(1)若在荧光屏Y上只有一个亮点,则粒子的初速度v必须满足; (2)正、负两种粒子形成的亮点到荧光屏上小孔的距离之比为.
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考点分析:
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(1)小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P;
(2)小球落到C点时速度的大小.
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有一个额定电压为10V、额定功率在10W~15W之间的用电器L(该用电器在电路中可用电阻符号表示),为了测定它的额定功率,现有下面器材可供选用:
A.电动势为3V、15V、50V的直流电源各一个(内阻均不计)
B.三种规格的滑动变阻器各一个R1(规格为0~5Ω3A)、R2(规格为0~15Ω 2A)、R3(规格为0~50Ω 1A)
C.量程分别为0~0.6A、0~3A内阻可忽略的双量程直流电流表一只
D.量程为0~3V、内阻为2kΩ的直流电压表一只
E.阻值为r1=2kΩ、r2=6kΩ、r3=20kΩ的定值电阻各一个(实验中只能选用一个)
F.开关一个,导线若干
利用上述仪器,为使测量尽可能准确、方便,并使耗电功率最小,请回答:
(1)应该选择的滑动变阻器是______
(2)应该选择的电流表量程是______
(3)在方框中画出测量电路图.
(4)若电表的指针如图所示,由此可求得该用电器额定功率P=______W(结果保留三位有效数字).

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“探究功能与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示.
(1)实验器材有:长木板、小车(前面带小钩)、学生电源、电磁打点计时器、6条规格相同的橡皮筋、纸带、刻度尺、天平、小铁钉2个、导线若干、开关.
在上述实验器材中,多余的器材是______
(2)实验的主要步骤如下:
A.将长木板放到水平实验台上,依图安装好实验器材;
B.先用一条橡皮筋进行实验,把橡皮筋拉伸到一定的长度,整理好纸带,接通电源,放开小车,打出一条纸带,编号为1;
C.换用纸带,改用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验,每次实验中橡皮筋的拉伸长度都相等,打出的纸带,分别编号为2、3…
D.由纸带算出小车获得的速度:根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算.
把第一次实验橡皮筋对小车做的功记为W,则第2次、第3次…实验对小车做的功分别计记为2W、3W…,将实验数据记录在表格里.
E.对测量数据进行估计,大致判断两个量可能的关系,然后以W为纵坐标、v2(也可能是其他关系)为横坐标作图;
F.整理实验器材.
以上实验步骤中有疏漏的步骤是:______,有错误的步骤是______.(填写步骤前相应的符号)

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现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备.如图将一个光滑的环形真空室垂直放置于磁感应强度为B的匀强磁场中,B随时间均匀变化,B=kt(k为大于零的常数),在t=0时真空室内有一电子从A点由静止释放,设电子的电量为e、质量为m,其运动的半径为R且不变.则下列说法正确的是( )
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A.电子做圆周运动的周期不变
B.电子运动的加速度大小manfen5.com 满分网
C.电子运动的加速度不断增大
D.电子在轨道内顺时针运动
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A.粒子带正电
B.粒子在A点的动能比在B点多2J
C.粒子在A点的机械能比在B点少3J
D.粒子由A点到B点过程中速度最小时,速度的方向与水平方向的夹角为60°
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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