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图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,...

图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在y上安放接收器.现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不计其重力.
(1)求上述粒子的比荷manfen5.com 满分网
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形.

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(1)根据粒子的入射点M和出射点P,以及运动轨迹半径恰好最小的条件,可以判定出,以MP为直径的圆轨迹的半径最小,然后由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力,求出粒子的比荷. (2)加入沿x轴正方向的匀强电场,电场力与此时洛伦兹力平衡. 【解析】 (1)设粒子在磁场中的运动半径为r,依题意MP连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径,由几何关系得, 由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力,可得, 联立解得:=4.9×107C/kg (2)此时加入沿x轴正方向的匀强电场,电场力与此时洛伦兹力平衡,qE=qvB, 代入数据得:E=70V/m.所加电场的长枪方向沿x轴正方向. 设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T,所求时间为t=T/8,而, 解得t=7.9×10-6s (3)该区域面积S=2r2=0.25m2,矩形如图所示. 答:(1)上述粒子的比荷为4.9×107C/kg; (2)该匀强电场的场强大小为70V/m方向,从粒子射入磁场开始计时经过7.9×10-6s加这个匀强电场; (3)此矩形磁场区域的最小面积为0.25m2,矩形框如图..
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考点分析:
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如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g.
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(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W;
(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象.图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量.(本小题不要求写出计算过程)
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如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=100m,子弹射出的水平速度v=200m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g为10m/s2,求:
(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?

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某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件.图1为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
器材(代号)规格
电流表(A1
电流表(A2
电压表(V1
电压表(V2
滑动变阻器(R1
滑动变阻器(R2
直流电源(E)
开关(S)
导线若干
量程0~50mA,内阻约为50Ω
量程0~200mA,内阻约为10Ω
量程0~3V,内阻约为10kΩ
量程0~15V,内阻约为25kΩ
阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A
阻值范围0~1kΩ,允许最大电流100mA
输出电压6V,内阻不计
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①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用______;电压表应选用______;滑动变阻器应选用______.(以上均填器材代号)
②为达到上述目的,请在虚线框内(图2)画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点:______
不同点:______
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在通用技术课上,某小组在组装潜艇模型时,需要一枚截面为外方内圆的小螺母,如图所示.现需要精确测量小螺母的内径,可选用的仪器有:
A.50等分的游标卡尺          B.螺旋测微器
①在所提供的仪器中应选用   
②在测量过程中,某同学在小螺母中空部分360°范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的是   
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A.杆的速度最大值为manfen5.com 满分网
B.流过电阻R的电荷量为manfen5.com 满分网
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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