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如图所示,在平面内,有许多电子从坐标原点O不断以大小为的速度呀不同的方向射入第一...

如图所示,在平面内,有许多电子从坐标原点O不断以大小为的速度呀不同的方向射入第一象限,现加上一个垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,要求进入该磁场的电子穿过该磁场后都能平行于y轴向y轴负方向运动。已知电子的质量为m、电荷量为e。不考虑电子间的相互作用力和重力,且电子离开O点即进入磁场

1求电子做圆周运动的轨道半径R;

2通过分析,在图中画出符合条件的磁场最小面积范围用阴影线表示

3求该磁场的最小面积S。

 

(1) (2)如图所示: (3) 【解析】 试题分析:(1)设电子在磁场中运动的半径为R,由牛顿第二定律得:,。(2)如图所示,初速度沿y轴正方向的电子运动的轨迹构成磁场的“最小面积”对应的上边界a,其表达式为:①,(其中,) 当电子与x轴成角入射时,电子从坐标为的P点射出磁场,则所有出射点的方程有:②,上式即为磁场的右下边界b. 当电子与x轴成角入射时,电子的运动轨迹构成磁场的左下边界c,其表达式为: ③ 由①②③所包围的面积就是磁场的最小范围,如图所示: (3)最小面积:。 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力 【名师点睛】本题要关注以下两点:从第一象限射入的电子,速度的大小相同,速度的方向(与x轴的正方向)分布在到的范围内;能够正确画出粒子射出磁场的边界。  
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考点分析:
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在直角坐标系中,、C是x轴上的两点,P点的坐标为。在第二象限内以为圆心,为半径的圆形区域内,分布着方向垂直平面向外磁感应强度大小为的匀强磁场;在第一象限三角形OPC之外的区域,分布着沿y轴负方向的匀强电场。现有大量质量为、电荷量为的相同粒子,从A点平行平面以相同速率沿不同方向射向磁场区域,其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点进入电场,经电场后恰好通过C点。已知,不考虑粒子间的相互作用及其重力,求:

1粒子的初速度大小和电场强度E的大小;

2粒子穿越x正半轴的最大坐标。

 

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如图所示的天平可用来测定磁感应强度,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽L,共N匝,线圈下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面,当线圈中通有电流I时,方向如图,在天平左右两盘各加质量分别为的砝码,天平平衡,当电流反向时大小不变,右盘再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,试求

1判定磁场的方向并推导磁感应强度的表达式;

2时磁感应强度是多少?

 

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实验室只备有下列器材:蓄电池电动势约,电压表一个量程,内阻几千欧,电阻箱一个,滑动变阻器一个,开关一个,导线若干。

1甲组同学设计了一个半偏法测量电压表内阻的电路图1,请你连接实物图2。

2测量时,在开关S闭合前先将滑动变阻器的触头滑至最左端,电阻箱的旋钮调至零位,闭合开关S后只调节滑动变阻器的触头使电压表指针恰好满偏,保持触头位置不动,再调节电阻箱,当电压表指针恰好是满偏的三分之二,则测得电压表的内阻等于         

3甲组同学用以上方法测量得到的电压表内阻与实际值相比     填“偏大”或“偏小”

4乙组同学为测定蓄电池的电动势和内阻,设计出另一种电路,不用滑动变阻器,只把电阻箱调至最大值后与电压表内阻、电源、开关共同组成一个串联电路,通过调节电阻箱获得多种U、R值,并绘出图像,若得到的图像是一条直线,且直线的斜率为k,图线在轴上的截距为b,则该蓄电池的电动势    ,内阻    用k、b和表示

 

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读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数,游标卡尺读数为       ,螺旋测微器读数为     

 

 

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研究表明,蜜蜂是依靠蜂房采蜜地点和太阳三个点来定位的,蜜蜂飞行时就说根据这三个位置关系呈8字形运动来告诉同伴蜜源的方位。某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的8字形运动,即在的空间中和的空间内同时存在着大小相等,方向相反的匀强电场,上、下电场以x轴为分界线,在y轴左侧和图中竖直虚线MN右侧均无电场,但有方向垂直纸面向里和向外的匀强磁场,MN与y轴的距离为。一重力不计的负电荷从y轴上的P0,d点以沿x轴正方向的初速度开始运动,经过一段时间后,又以相同的速度回到P点,则下列说法正确的是 

A电场强度与磁场强度的比值为

B电场强度与磁场强度的比值为

C带电粒子运动一个周期的时间为

D带电粒子运动一个周期的时间为

 

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