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如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ...

如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ区域分界面)存在水平向右的匀强电场,电场强度为E,磁场和电场宽度均为L且足够长,M、N为涂有荧光物质的竖直板.现有一束质子从A处连续不断地射入磁场,入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图,质子束由两部分组成,一部分为速度大小为v的低速质子,另一部分为速度大小为3v的高速质子,当I区中磁场较强时,M板出现两个亮斑,缓慢改变磁场强弱,直至亮斑相继刚好消失为止,此时观察到N板有两个亮斑.已知质子质量为m,电量为e,不计质子重力和相互作用力,求:
(1)此时I区的磁感应强度;
(2)N板两个亮斑之间的距离.

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(1)由低速质子恰好与交界相切,由几何关系可得半径大小,再由洛伦兹力提供向心力,来算出磁感应强度大小; (2)高速质子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系确定竖直方向的位移;当进入匀强电场做匀加速直线运动;而低速质子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系确定竖直方向的位移;进入匀强电场则做类平抛运动,因此根据平抛运动规律可得竖直方向位移,最终将位移相加求出总和. 【解析】 (1)此时低速质子速度恰好与两场交界相切且与电场方向垂直,在磁场中运动半径为R1     evB=m ①  R1+R1cos60°=L           ② 由①②得  B= ③ (2)高速质子轨道半径 R2=3R1                         ⑥ 由几何关系知此时沿电场线方向进入电场,到达N板时与A点竖直高度差 h1=R2(1-sin60°)               ⑦ 低速质子在磁场中偏转距离   h2=R1sin60°                 ⑧ 在电场中偏转距离 h3=vt′⑨ 在电场中时间 t′,L=at′2     ⑩    eE=ma   (11) 由②⑥⑦⑧⑨⑩(11)得 亮斑PQ间距 h=h1+h2+h3= 答:(1)此时I区的磁感应强度为; (2)N板两个亮斑之间的距离为.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,在距地面一定高度的地方以初速度v向右水平抛出一个质量为m,带负电,带电量为Q的小球,小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离(水平射程),求:
(1)若在空间加上一竖直方向的匀强电场,使小球的水平射程增加为原来的2倍,求此电场的场强的大小和方向;
(2)若除加上上述匀强电场外,再加上一个与v方向垂直的水平匀强磁场,使小球抛出后恰好做匀速直线运动,求此匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.
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如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.

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某天,小明在上学途中沿人行道以v1=lm/s速度向一公交车站走去,发现一辆公交车正以v2=15m/s速度从身旁的平直公路同向驶过,此时他们距车站s=50m.为了乘上该公交车,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5m/s2,能达到的最大速度vm=6m/s.假设公交车在行驶到距车站s=25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间t=10s,之后公交车启动向前开去.(不计车长)求:
(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度a2大小是多少;
(2)若小明加速过程视为匀加速运动,通过计算分析他能否乘上该公交车.

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如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:
器材规格
待测电阻RX阻值在900至1000之间
电源E具有一定内阻,电动势约9.0V
电压表V1(测量值用U1表示)量程2.0V,内阻r1=1000Ω
电压表V2(测量值用U2表示)量程5.0V,内阻r2=2500Ω
电流表A(测量值用I表示)量程3.0A,内阻r=0.10Ω
滑动变阻器R最大阻值约100Ω,额定电流0.5A
开关s导线若干
为了能正常进行测量并可能减小误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.
(1)请在方框内画出电路原理图并标明所用器材的符号;
(2)待测电阻的表达式RX=______(用表中规定的字母表示).

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(1)某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印.再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值.下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是______
A.建立“合力与分力”的概念       B.建立“点电荷”的概念
C.建立“电场强度”的概念        D.建立“光子说”的概念
(2)某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测量其厚度d,示数如图所示.由图可读出D=______    mm,d=______mm.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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