内容正文:
天津市南开中学滨海生态城学校25-26(上)
高二级部第二次限时训练物理试卷
一、单选题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1. 物理学是一门以实验为基础的学科,物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品,说法正确的是( )
A. 甲图中,两根通电方向相反的长直导线相互排斥,是通过电场实现的
B. 乙图中,若在ab的两端接上交流电源(电流的大小和方向发生周期性变化),稳定后接在cd端的表头示数始终为0
C. 丙图中,生活中常用微波炉来加热食物,微波是一种电磁波,微波具有能量
D. 奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中,两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反,所以两导线相互吸引,相互吸引的作用是通过磁场实现的,故A错误;
B.乙图中,若在ab的两端接上交流电源,则穿过线圈的磁场不断变化,磁通量不断变化,cd线圈中产生感应电流,接在cd端的表头示数不为零,故B错误;
C.丙图中,生活中常用微波炉来加热食物,微波是一种电磁波,微波具有能量,故C正确;
D.奥斯特利用丁图实验装置发现了电流的磁效应现象,故D错误。
故选C。
2. 下列各图所示的情况中,线圈中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.线圈在转动的过程中,线圈始终与磁场平行,磁通量始终为零,故线圈中不能产生感应电流,故A错误;
B.线圈没有闭合,不能产生感应电流,故B错误;
C.根据安培定则,线圈处在向里的磁场中,但线圈在运动的过程中,磁通量不变,故故线圈中不能产生感应电流,故C错误;
D.线圈回路闭合,且穿过闭合回路的面积增大,磁通量不断增大,则能产生感应电流,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,线圈平面与水平方向夹角,线圈平面面积为S,共有n匝,空间存在区域无限大的磁场,磁感线竖直向下,磁感应强度的大小为B,设此时穿过线圈的磁通量为正,下列说法正确的是( )
A. 通过线圈的磁通量为
B. 若线圈以cd为轴逆时针转过,通过线圈的磁通量为BS
C. 若线圈以cd为轴顺时针转过,通过线圈的磁通量为BS
D. 若线圈以cd为轴顺时针转过,通过线圈磁通量的变化量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过线圈的磁通量为
故A错误:
B.若线圈以cd为轴逆时针转过,线圈平面与磁场垂直,所以通过线圈的磁通量为
故B正确;
C.若线圈以cd为轴顺时针转过,线圈平面与磁场平行,通过线圈的磁通量为
故C错误;
D.若线圈以cd为轴顺时针转过,线圈平面与磁场垂直,通过线圈的磁通量为
所以通过线圈磁通量的变化量为
故D错误。
故选B。
4. 如图所示,空间有磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),水平放置一根通电长直导线。已知a、b、c、d是以直导线为圆心的圆周上的四等分点,其中b、d位于竖直直径上,且a点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是( )
A. 匀强磁场的方向竖直向下 B. b点的磁感应强度大小为
C. c点的磁感应强度大小为 D. 通电导线在d点的磁感应强度方向水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于a点的磁感应强度大小为0,故通电长直导线在a点产生磁场与匀强磁场等大反向,右手定则可知通电长直导线在a点产生竖直向下的磁场,故匀强磁场的方向竖直向上,故A错误;
B.右手定则可知通电长直导线在b点产生水平向右的磁场且磁场强度大小为B,故由平行四边形定则,可知b点的磁感应强度大小
故B正确;
C.右手定则可知通电长直导线在c点产生竖直向上的磁场且磁场强度大小为B,由磁场叠加原理可知该点磁场强度大小
故C错误;
D.右手定则可知通电长直导线在d点产生水平向左的磁场,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,图线甲、乙分别为电源和某导体的图线,电源的电动势和内阻分别用表示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 该导体的阻值随电流的增大而增大
C. 当该导体直接与该电源相连时,该导体消耗的功率为
D. 当该导体直接与该电源相连时,电源的效率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得
由图中甲图线可知,电动势为
内阻为,故A错误;
B.根据欧姆定律,由图中乙图线可知该导体的阻值随电流的增大而减小,故B错误;
CD.当该导体直接与该电源相连时,由图中交点可知,电阻的电压和电流分别为,
则该导体消耗的功率为
此时电路消耗的总功率为
则电源的效率为,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图甲所示的电路,其中电源电动势,内阻,定值电阻,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙中滑动变阻器的最大功率
B. 图乙中,
C. 滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D. 将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端,电源的效率先增大后不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电源外电阻等于内阻r时,输出功率最大,最大值为
把定值电阻看成电源内阻,由图乙可知,当
滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为
由图乙可知滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等,有
解得
故B正确,A错误;
C.对于定值电阻电流越大功率越大,因此滑动变阻器的阻值为零时,此时滑动变阻器的功率为零,定值电阻R消耗的功率最大,故C错误;
D.电源的效率为
调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时,RP变大,则变大,电源的效率一直增大,故D错误。
故选B。
二、多选题(本题共4小题,每题5分,漏选3分,共20分)
7. 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压U
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出A极板是发电机的负极,B极板是发电机的正极
C. 图丙是速度选择器的示意图,带电粒子(不计重力)能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是,即
D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中、、在磁场中偏转半径最大的是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.粒子射出回旋加速度器时,在磁场中的半径达到最大,有
粒子的最大动能为
可知,粒子的最大动能与加速度电压无关,故A错误;
B.根据左手定则,正离子向下偏转,负离子向上偏转,则A极板是发电机的负极,B极板是发电机正极,故B正确;
C.根据左手定则可知,电场力与洛伦兹力同向,则图丙不是速度选择器,带电粒子(不计重力)不能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器,故C错误;
D.图丁是质谱仪的主要原理图,粒子经过加速电场时,根据动能定理可得
解得
粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力
解得
可知其中在磁场中偏转半径最大的是,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,R增大时量程增大
B. 乙表是电压表,R增大时量程增大
C. 在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.3A,则
D. 在乙图中,若改装成的电压表的量程为9V,则
【答案】BC
【解析】
【详解】A C.甲表由灵敏电流计与电阻并联而成,是电流表,根据并联电路规律可知量程
故R增大时量程减小,若
代入上式可求得,故A错误、C正确;
BD.乙表由灵敏电流计与电阻串联而成,是电压表,根据串联电路规律可知量程
故R增大时量程增大,若
代入上式可求得,故B正确、D错误。
故选BC。
9. 在如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r,均为定值电阻,为滑动变阻器。在开关S闭合的状态下,一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板a、b之间的P点处于静止状态。当的滑片向下移动时,下列说法正确的是( )
A. 电源的路端电压减小 B. 消耗的功率增大
C. 消耗的功率增大 D. 油滴将向下运动
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.将滑动变阻器的滑动触片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则干路电流减小,根据可知电源的路端电压增大,电源的内电压和的电压减小,则两端的电压增大,通过的电流增大,而干路电流减小,则通过的电流减小,根据欧姆定律可知两端的电压减小即电容器板间电压减小,根据可知极板间电场强度减小,油滴受到的电场力减小,则油滴将向下运动,故A错误,D正确;
B.根据结合AB选项分析可知消耗的功率减小,故B错误;
C.根据结合AB选项分析可知消耗的功率增大,故C正确。
故选CD。
10. 沿电场中某条直电场线方向建立坐标系,电场强度小于0表示方向与x轴正方向相反,该电场线上各点的电场强度E随x变化的规律(E-x图像)如图所示,x轴上的a、b、c、d四点间隔相等,一个带负电荷的点电荷仅受电场力作用从a点沿x轴正方向运动,下列说法正确的是( )
A. 从a到d电势先降低后升高
B. 点电荷从a运动到d的过程中电势能一直减小
C. 点电荷从a运动到d的过程中所受电场力先减小后增大
D. 点电荷从a运动到b的过程中电场力做的功小于从c运动到d的过程中电场力做的功
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题知,一个带负电荷的点电荷仅受电场力作用从a点沿x轴正方向运动,因负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反,故从至电场强度沿轴负方向,则负点电荷从到逆着电场线方向移动,电势升高,故A错误;
B.从到的过程中逆着电场线方向移动,电势升高,负点电荷的电势能一直减小,故B正确;
C.负点电荷由运动到的过程中,由题图可以看出电场强度先增大后减小,故电场力先增大后减小,故C错误;
D.由题图可知,和之间的平均电场强度小于和之间的平均电场强度,根据公式
可知,负点电荷从运动到的过程中电场力做的功小于从运动到的过程中电场力做的功,故D正确。
故选BD。
三、实验题(本题2小题,11题8分,12题10分,共18分)
11. 为测定某液体的电阻率,某学习小组选取了一根管壁很薄的直玻璃管,在玻璃管里面灌满了该液体,两端用铜塞塞住管口,形成一段封闭的液体柱。
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示(主尺与游标刻度线对齐见虚线框),由图可知其长度 ________mm;用螺旋测微器测量其外径如图乙所示,由图可知其外径___________mm。
(2)用多用电表粗略测量液体柱的电阻。将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,欧姆调零后,将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,需将选择开关旋转到___________(填“×10”或“×1k”)位置, 将红、 黑表笔短接, 旋动___________(填丙图中的“S”、 “K”或“T”)进行欧姆调零。
(3)为了更精确地测量其电阻,小组决定再使用伏安法测量电阻,已知用多用电表读出其电阻约为200Ω。实验所用器材如下:
直流电源 (,内阻很小)
电流表 A(0~20mA, 内阻约为30Ω)
电压表 V (0~3V, 内阻约为 10kΩ)
滑动变阻器 (,最大电流2.0A)
为减小测量误差,实验电路应采用下图中的___________。 (R代表液体柱的电阻)
【答案】 ①. 50.15 ②. 4.699##4.700##4.701 ③. ×10 ④. T ⑤. A
【解析】
【详解】(1)[1]游标卡尺读数为。
[2]螺旋测微器读数为,故其读数范围为4.699mm~4.701mm。
(2)[3]因指针偏角过大,说明阻值读数较小,为使指针指到中间刻度附近,需调小倍率,故选“×10”挡位。
[4]将红、 黑表笔短接,旋动“T”进行欧姆调零。
(3)[5]因待测电阻约为200Ω,滑动变阻器最大阻值为15Ω,为得到多组测量数据,故采用分压式接法,又因,故采用电流表外接法,因此实验电路采用A项。
12. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路图如图甲所示,图乙是根据实验数据画出的图像。
(1)实验器材如下:
A.干电池1个
B.滑动变阻器(,最大电流2A)
C.电压表(0~3V,内阻约为)
D.电压表(0~15V,内阻约为)
E.电流表(0~0.6A,内阻为)
F.电流表(0~3A,内阻为 )
其中电流表应选___________,电压表应选___________ 。(填字母代号)
(2)由图乙可知这个干电池的电动势____________V;内电阻______________。(结果均保留两位小数)
(3)由于___________使本实验电路存在系统误差,导致____,________。(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. E ②. C ③. 1.45 ④. 0.50 ⑤. 电压表的分流作用 ⑥. < ⑦. <
【解析】
【详解】(1)[1][2] 根据
电流表量程0~0.6A,即选E。
由于一节干电池电动势约为1.5V,为提高实验的精确程度,电压表应选用量程0~3V,即选C;
(2)[3][4]根据闭合电路的欧姆定律得
所以图像的纵截距表示电动势,则
图像斜率的绝对值表示内阻和电流表内阻之和,则
(3)[5][6][7]由图所示电路图可知,相对于电源来说,电流表采用外接法,由于电压表分流,电流测量值小于真实值,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的图像如图所示
电源的U-I图像与纵轴交点坐标值是电源电动势,图像斜率的绝对值是电源内阻,由图像可知,电源电动势的测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值,即
四、解答题(本题3小题,13题10分,14题14分,15题14分,共38分)
13. 在倾角的绝缘斜面上,固定一光滑金属框,宽,接入电动势、内阻的电池,垂直框面放置一根质量的金属棒ab,金属棒接入电路的电阻的阻值为,整个装置放在磁感应强度方向垂直框面向上的匀强磁场中,调节滑动变阻器R的阻值使金属棒静止在框架上如图所示。(框架的电阻与摩擦不计,框架与金属棒接触良好,g取)求:
(1)金属棒受到的安培力的大小与方向;
(2)滑动变阻器R接入电路的阻值:
(3)电源的输出功率P。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由左手定则可知,安培力方向沿斜面向上
对棒进行受力分析,由平衡条件得
代入数值解得
(2)由得
由闭合电路的欧姆定律
代入数值解得
(3)路端电压为
电源的输出功率
解得
14. 如图所示,在xOy坐标系所在的平面内,第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场,第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在x轴上C点沿y轴正方向发射一比荷为k的带正电粒子,粒子初速度为v0,C点坐标为(d,0),粒子从 y轴上的D点离开电场,D点坐标为(0,2d),粒子经磁场后再次到达y轴时刚好从坐标原点O处经过。不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的场强E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)粒子从C 运动到O经历的时间。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动,设经历时间为t1,则竖直方向
水平方向
解得
设粒子离开电场时速度大小为v,与y轴夹角为,则粒子从C到D由动能定理知
解得
,
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R,则洛伦兹力提供向心力
由几何关系
解得
(2)由(1)可知
,
所以粒子在磁场中运动的时间
解得
15. 如图所示,静止于处的带正电粒子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从点垂直竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场磁场方向如图所示,其中为匀强磁场的边界。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,方向如图所示。已知加速电场的电压为,圆弧虚线的半径为,粒子质量为、电荷量为,,,粒子重力不计。
(1)求粒子在辐向电场时其所在处的电场强度;
(2)若粒子恰好能打在点,求矩形区域内匀强磁场的磁感应强度的值;
(3)要求带电粒子最终能打在上,求磁场磁感应强度大小的取值范围。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)粒子在加速电场中加速,根据动能定理有
粒子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力有
解得
(2)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
则;粒子恰好能打在点,则
可得
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,则由
可得
粒子能打在上,则既没有从边出去也没有从边出去,则粒子运动径迹的边界如图
由几何关系可知,粒子能打到上,必须满足
可得
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天津市南开中学滨海生态城学校25-26(上)
高二级部第二次限时训练物理试卷
一、单选题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1. 物理学是一门以实验为基础的学科,物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品,说法正确的是( )
A. 甲图中,两根通电方向相反的长直导线相互排斥,是通过电场实现的
B. 乙图中,若在ab的两端接上交流电源(电流的大小和方向发生周期性变化),稳定后接在cd端的表头示数始终为0
C. 丙图中,生活中常用微波炉来加热食物,微波是一种电磁波,微波具有能量
D. 奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
2. 下列各图所示的情况中,线圈中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,线圈平面与水平方向夹角,线圈平面面积为S,共有n匝,空间存在区域无限大的磁场,磁感线竖直向下,磁感应强度的大小为B,设此时穿过线圈的磁通量为正,下列说法正确的是( )
A. 通过线圈的磁通量为
B. 若线圈以cd为轴逆时针转过,通过线圈的磁通量为BS
C. 若线圈以cd为轴顺时针转过,通过线圈的磁通量为BS
D. 若线圈以cd为轴顺时针转过,通过线圈磁通量的变化量为
4. 如图所示,空间有磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),水平放置一根通电长直导线。已知a、b、c、d是以直导线为圆心的圆周上的四等分点,其中b、d位于竖直直径上,且a点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是( )
A. 匀强磁场的方向竖直向下 B. b点的磁感应强度大小为
C. c点的磁感应强度大小为 D. 通电导线在d点的磁感应强度方向水平向右
5. 如图所示,图线甲、乙分别为电源和某导体的图线,电源的电动势和内阻分别用表示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 该导体的阻值随电流的增大而增大
C. 当该导体直接与该电源相连时,该导体消耗的功率为
D. 当该导体直接与该电源相连时,电源的效率为
6. 如图甲所示的电路,其中电源电动势,内阻,定值电阻,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙中滑动变阻器的最大功率
B. 图乙中,
C. 滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D. 将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端,电源的效率先增大后不变
二、多选题(本题共4小题,每题5分,漏选3分,共20分)
7. 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压U
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出A极板是发电机的负极,B极板是发电机的正极
C. 图丙是速度选择器的示意图,带电粒子(不计重力)能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是,即
D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中、、在磁场中偏转半径最大的是
8. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,R增大时量程增大
B. 乙表是电压表,R增大时量程增大
C. 在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.3A,则
D. 在乙图中,若改装成的电压表的量程为9V,则
9. 在如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r,均为定值电阻,为滑动变阻器。在开关S闭合的状态下,一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板a、b之间的P点处于静止状态。当的滑片向下移动时,下列说法正确的是( )
A. 电源的路端电压减小 B. 消耗的功率增大
C. 消耗的功率增大 D. 油滴将向下运动
10. 沿电场中某条直电场线方向建立坐标系,电场强度小于0表示方向与x轴正方向相反,该电场线上各点的电场强度E随x变化的规律(E-x图像)如图所示,x轴上的a、b、c、d四点间隔相等,一个带负电荷的点电荷仅受电场力作用从a点沿x轴正方向运动,下列说法正确的是( )
A. 从a到d电势先降低后升高
B. 点电荷从a运动到d的过程中电势能一直减小
C. 点电荷从a运动到d的过程中所受电场力先减小后增大
D. 点电荷从a运动到b的过程中电场力做的功小于从c运动到d的过程中电场力做的功
三、实验题(本题2小题,11题8分,12题10分,共18分)
11. 为测定某液体的电阻率,某学习小组选取了一根管壁很薄的直玻璃管,在玻璃管里面灌满了该液体,两端用铜塞塞住管口,形成一段封闭的液体柱。
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示(主尺与游标刻度线对齐见虚线框),由图可知其长度 ________mm;用螺旋测微器测量其外径如图乙所示,由图可知其外径___________mm。
(2)用多用电表粗略测量液体柱的电阻。将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,欧姆调零后,将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,需将选择开关旋转到___________(填“×10”或“×1k”)位置, 将红、 黑表笔短接, 旋动___________(填丙图中的“S”、 “K”或“T”)进行欧姆调零。
(3)为了更精确地测量其电阻,小组决定再使用伏安法测量电阻,已知用多用电表读出其电阻约为200Ω。实验所用器材如下:
直流电源 (,内阻很小)
电流表 A(0~20mA, 内阻约为30Ω)
电压表 V (0~3V, 内阻约为 10kΩ)
滑动变阻器 (,最大电流2.0A)
为减小测量误差,实验电路应采用下图中的___________。 (R代表液体柱的电阻)
12. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路图如图甲所示,图乙是根据实验数据画出的图像。
(1)实验器材如下:
A.干电池1个
B.滑动变阻器(,最大电流2A)
C.电压表(0~3V,内阻约为)
D.电压表(0~15V,内阻约为)
E.电流表(0~0.6A,内阻为)
F.电流表(0~3A,内阻为 )
其中电流表应选___________,电压表应选___________ 。(填字母代号)
(2)由图乙可知这个干电池的电动势____________V;内电阻______________。(结果均保留两位小数)
(3)由于___________使本实验电路存在系统误差,导致____,________。(填“>”、“<”或“=”)。
四、解答题(本题3小题,13题10分,14题14分,15题14分,共38分)
13. 在倾角的绝缘斜面上,固定一光滑金属框,宽,接入电动势、内阻的电池,垂直框面放置一根质量的金属棒ab,金属棒接入电路的电阻的阻值为,整个装置放在磁感应强度方向垂直框面向上的匀强磁场中,调节滑动变阻器R的阻值使金属棒静止在框架上如图所示。(框架的电阻与摩擦不计,框架与金属棒接触良好,g取)求:
(1)金属棒受到的安培力的大小与方向;
(2)滑动变阻器R接入电路的阻值:
(3)电源的输出功率P。
14. 如图所示,在xOy坐标系所在的平面内,第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场,第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在x轴上C点沿y轴正方向发射一比荷为k的带正电粒子,粒子初速度为v0,C点坐标为(d,0),粒子从 y轴上的D点离开电场,D点坐标为(0,2d),粒子经磁场后再次到达y轴时刚好从坐标原点O处经过。不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的场强E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)粒子从C 运动到O经历的时间。
15. 如图所示,静止于处的带正电粒子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从点垂直竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场磁场方向如图所示,其中为匀强磁场的边界。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,方向如图所示。已知加速电场的电压为,圆弧虚线的半径为,粒子质量为、电荷量为,,,粒子重力不计。
(1)求粒子在辐向电场时其所在处的电场强度;
(2)若粒子恰好能打在点,求矩形区域内匀强磁场的磁感应强度的值;
(3)要求带电粒子最终能打在上,求磁场磁感应强度大小的取值范围。
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