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如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy 平面...

如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy 平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m,电量为-q带负电粒子以速度v0从坐标原点O沿y方向进入上方磁场。在粒子运动过程中,与x轴交于若干点。不计粒子的重力。求:

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(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1

(2)如把x轴上方运动的半周与x轴下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移的平均速度。

(3)在与x轴的所有交点中,粒子两次通过同一点的坐标位置。

 

(1);(2);(3)(式中k取1、2、3…) 【解析】 试题分析:(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1,下方磁场中做匀速圆周运动半径r2。由Bqv0=m,得r1=,r2= (2)(3)在磁场中运动轨迹如图所示,如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移△x=2r1-2r2=,则在第4周期刚结束时粒子第二次经过x1=2r1的这一点,以后每过一周期将会出现符合要求的点.故x1=2r1+=r1=(式中k取1、2、3…) x上方的周期为T1,x下方的周为T2,T1=,T2=,先后通过的时间间隔△t=T1+2T2=.在x轴上粒子右移的平均速度= 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】解决本题的关键画出粒子运动的轨迹图,理清粒子在整个过程中的运动情况,结合洛伦兹力提供向心力和几何关系进行求解.(1)根据洛伦兹力提供向心力,求出粒子在x轴上方和x轴下方做圆周运动的半径,作出粒子运动的轨迹示意图,结合半径关系,找出粒子两次通过x轴上同一点的位置,根据几何关系计算这些点的坐标;(2)根据周期公式计算粒子在x轴上方的周期和x轴下方的周期,根据几何关系计算时间间隔.  
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考点分析:
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电路如图所示,电源电动势E=28 V,内阻r=2 Ω,电阻R1=12 Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板距离相等,极板长l=0.20 m,两极板的间距d=1.0×10-2 m。

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(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10m/s2)

 

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如图所示,在倾角为37°的固定金属导轨上,放置一个长L=0.4m、质量m=0.3kg的导体棒,导体棒垂直导轨且接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源,电阻R=2.5Ω,其余电阻不计,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现外加一与导体棒垂直的匀强磁场,(sin37°=0.6,cos37°=0.8  g=10m/s2)求:

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(1)使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,所加磁场的磁感应强度B的大小和方向;

(2)使导体棒静止在斜面上,所加磁场的磁感应强度B的最小值和方向。

 

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一个电源接8Ω电阻时,通过电源的电流为0.15A,接13Ω电阻时,通过电源的电流为0.10A,求电源的电动势和内阻。

 

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晖晖同学利用下图a所示电路测量某电源的电动势E和内阻r,其中R为电阻箱,为使测量更加准确,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的相应示数I,以满分5 manfen5.com为纵坐标,R为横坐标,画出满分5 manfen5.com与R的关系图线是一条直线,如下图(b)所示.将图线延长可得直线在纵轴的截距为m,直线的斜率为k。则(1)E=_________,(2)r=_________。

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将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,但这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的小灯泡。因为经实验测得“水果电池”与小灯泡直接相连接后,流过小灯泡的电流还不足3mA。现要较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻,提供的仪器如下:①量程合适的电流表(内阻约为1Ω),量程为1.5V的电压表(内阻约为2kΩ),滑动变阻器R10~30Ω),④滑动变阻器R20~3kΩ)、开关及导线若干。

(1)本实验中滑动变阻器应选用________(填字母代号:“R1 ”或“R2” )。

(2)在框中画出实验电路图。

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(3)若根据实验记录的数据,经描点、连线得到的U-I图像如图所示,则该水果电池的电动势E=_____V,内电阻r=______Ω。(均保留三位有效数字)

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(4)不计偶然误差,用以上的方法测量出的水果电池的电动势和内阻与真实值相比电动势E_____,内阻r_____(填“偏大”、“偏小”或“相等”).

 

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