[题目]如图所示.在直角坐标系xOy中.0<x<d区域为存在沿y轴负方向的匀强电场.x>d区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场.y轴左侧存在一圆形磁场区域.磁场方向垂直坐标平面向外.圆形磁场与y轴相切于原点O.一质量为m.带电量为q的带正电粒子从P(0.d)点以平行于x轴的初速度v0射入电场.经过一段时间粒子从M(d.)点离开电场进入磁场. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，在直角坐标系xOy中，0<x<d区域为存在沿y轴负方向的匀强电场，x>d区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，y轴左侧存在一圆形磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向外，圆形磁场与y轴相切于原点O。一质量为m，带电量为q的带正电粒子从P（0，d）点以平行于x轴的初速度v0射入电场，经过一段时间粒子从M（d，）点离开电场进入磁场，经磁场偏转后，从N（d，－）点返回电场，当粒子返回电场时，电场强度大小不变，方向反向。粒子经电场和圆形磁场后到达坐标原点O，到O点时速度方向与y轴负方向夹角为θ＝30°，不计粒子重力，求：

(1)电场强度大小E及x>d区域内匀强磁场的磁感应强度大小B1；

(2)圆形磁场的磁感应强度大小B2以及圆形磁场区域半径r；

(3)粒子从P点运动到O点所用时间t。

【答案】(1) ；；(2)；；(3)

【解析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动，则

①

②

③

联立①②③解得

④

又

⑤

故

⑥

设粒子在x>d区域内轨道半径为，粒子运动轨迹如图所示，则

⑦

由几何关系得

⑧

由⑤⑦⑧得

⑨

(2)设粒子经电场后到达y轴上的Q点，则粒子从N点到Q点的运动为从P点到M点的逆运动，则QQ=d，，方向沿x轴负方向，运动轨迹如图所示

设粒子在圆形磁场区域轨道半径为，由几何关系得

解得

在磁场中有

解得

由几何关系知∠QOH=θ=30°

在△QOH中

由图知△OHO1为等边三角形，所以圆形磁场区域半径

(3)粒子在电场中运动时间

在x>d区域运动周期

粒子在QH间运动时间

粒子在圆形磁场中运动周期

由几何知识可知，粒子在圆形磁场中运动时间

则粒子从P点运动到O点所用时间：

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固定电阻(阻值1000Ω)

滑动变阻器R(阻值0～9.0Ω)

电源E(电动势5V，内阻不计)

开关S，导线若干。

（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图____。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻___(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率____(填“增大”“不变”或“减小”)。

（3）用另一电源(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___W。(结果均保留2位有效数字)

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【题目】多用电表是实验室必备仪器，它的欧姆挡测量电阻方便简单，现某实验小组对多用电表的欧姆挡进行了研究：

(1)关于使用多用电表欧姆挡测电阻，下列说法正确的是___________；

A.测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开

B.测量电阻时，由于双手手指与表笔金属部分接触，会导致测量值偏大

C.测电阻时，若指针偏转角度较小，应换较大倍率后，重新调零，再进行测量

D.多用电表长期不用时，选择开关应旋到off挡，否则会使电池电动势减小，导致测量电阻时值偏小

(2)多用电表欧姆挡可以等效为一个直流电源、一个可变电阻和一个电流表串联，与红黑表笔相接。有一欧姆挡刻度盘中值附近刻度模糊不清、而其余刻度清晰的多用电表，某同学想通过实验的方法测量该多用电表内电源电动势和欧姆“×1”挡内部总电阻，他所采用的实验电路如图甲所示：

实验器材：待测多用电表；

电压表V：量程6V，内阻十几千欧；

滑动变阻器R：最大阻值50Ω；

导线若干；

根据以下操作步骤，回答有关问题：

①将待测多用电表挡调到欧姆“×1”挡，将表笔A、B短接，调节欧姆调零旋钮，进行欧姆挡调零；

②调零完毕，将表笔A、B分别与图甲中1、2两端相接，其中A为______表笔（填“红”或“黑”），不断调节变阻器的滑片位置，改变其接入电路的阻值，记录多用电表的示数R和电压表的示数U；

③以为纵坐标，为横坐标，利用步骤②数据作出图像如图乙所示，根据图像可得电池电动势E测＝______V，欧姆“×1”挡内部总电阻r测＝______Ω（结果保留两位有效数字）；

④若不考虑欧姆表测量电阻时的误差，上述实验方案对测量结果的影响：E测_____E真、r测______r真（填“>”“＝”或“<”）。

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