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【题目】利用磁场可以控制带电微粒的运动。如图甲所示,直角坐标系xOy平面内,一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒,以初速度v0t=0时沿+x方向从坐标原点O射入,为平衡带电微粒的重力,空间加上了匀强电场,同时施加垂直纸面向里的磁场,磁感应强度随时间周期性变化的规律如图乙所示。经时间微粒运动到处。重力加速度为g。求:

(1)电场强度;

(2)磁感应强度大小;

(3)带电微粒能否再次回到O点?若能,求出相邻两次通过O点过程中微粒通过的路程;若不能,求带电微粒总体朝哪个方向运动,并求出朝这个方向运动的平均速度。

【答案】(1),方向竖直向上;(2)(3)能再次回到O点,

【解析】

(1)对带电微粒,由平衡条件得

电场强度大小为

方向竖直向上。

(2)对带电微粒,在运动到的过程中,轨迹如图所示

由图可求得带电微粒在磁场作用时的运动半径

此过程中,洛仑兹力提供带电微粒做圆周运动的向心力

求得

(3)带电微粒在周期性磁场作用下,运动轨迹如图所示

所以带电微粒能再次回到O点,它相邻两次通过O点的过程中带电微粒的路程为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了测某电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:

电阻箱R,定值电阻Rn,两个电流表A1A2,电键S1,单刀双掷开关S2,待测电源,导线若干。实验小组成员设计如图甲所示的电路图。

1)闭合电键S1,断开单刀双掷开关S2,调节电阻箱的阻值为R1,读出电流表A2的示数I0;将单刀双掷开关S2合向1,调节电阻箱的阻值,使电流表A2的示数仍为I0,此时电阻箱阻值为R2,则电流表A1的阻值RA1_____

2)将单刀双掷开关S2合向2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I,实验小组成员打算用图象分析IR的关系,以电阻箱电阻R为横轴,为了使图象是直线,则纵轴y应取_____

AI BI2 C1/I D1/I2

3)若测得电流表A1的内阻为,定值电阻R0,根据(2)选取的y轴,作出yR图象如图乙所示,则电源的电动势E_____V,内阻r_____Ω

4)按照本实验方案测出的电源内阻值_____。(选填偏大偏小等于真实值

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【题目】如图所示,L1L2为两个相同的灯泡,线圈L的自感系数较大,直流电阻不计。下列说法正确的是(  )

A.闭合开关S时,L1先亮、L2后亮

B.闭合开关S稳定后,L1L2亮度相同

C.断开开关S的瞬间,b点的电势比a点高

D.断开开关S的瞬间,L1闪亮一下然后逐渐熄灭

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【题目】如图所示为磁悬浮列车模型,质量M=2kg的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ1=0.1的粗糙水平地面上。位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源,其质量m2kg,边长为1m,电阻为,与绝缘板间的动摩擦因数μ2=0.2ADBC的中点。在金属框内有可随金属框同步移动的磁场,区域内磁场如图a所示,CD恰在磁场边缘以外;区域内磁场如图b所示,AB恰在磁场边缘以内(g=10m/s2)。若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则金属框从静止释放后( )

A.若金属框固定在绝缘板上,金属框的加速度为2m/s2

B.若金属框固定在绝缘板上,金属框的加速度为1m/s2

C.若金属框不固定,金属框的加速度为6m/s2,绝缘板的加速度为1m/s2

D.若金属框不固定,金属框的加速度为2m/s2,绝缘板仍静止

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【题目】如图,在真空室内的P点,能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为+q,质量为m的粒子(不计重力),粒子的速率都相同。abP点附近的一条水平直线,P到直线ab的距离PC=LQ为直线ab上一点,它与P点相距PQ=L。当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时,水平向左射出的粒子恰到达Q点;当ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时,所有粒子都能到达ab直线,且它们到达ab直线时动能都相等,其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点。已知sin37°=0.6cos37°=0.8,求:

(1)a粒子的发射速率

(2)匀强电场的场强大小和方向

(3)仅有磁场时,能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间的比值

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【题目】在一个边界为等边三角形的区域内,存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在磁场边界上的P点有一个粒子源,发出比荷相同的三个粒子a、b、c不计重力沿同一方向进入磁场,三个粒子通过磁场的轨迹如图所示,用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间;用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径,则下列判断正确的是

Ata=tb>tc Btc>tb>ta

Crb>ra>rc Drc>rb>ra

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【题目】均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时:求:

1)求线框中产生的感应电动势大小;

2)求cd两点间的电势差大小;

3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。

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【题目】某中学校有一台内阻为的发电机,供给整个学校照明用电,如图所示,升压变压器的匝数比为15,降压变压器的匝数比为51,输电线的总电阻R,全校共22个班,每班有“220V 25W”的灯管10根,若要保证灯管全部正常发光,求:

1)发电机输出功率;

2)发电机电动势;

3)输电效率。

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【题目】某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。

(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d=________

(2)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________

A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化,但该同学并未发觉,仍按未挥发时的浓度计算(油酸仍能充分散开)

C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分散开

D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理

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