题目内容
【题目】如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场.不计粒子重力.试求:
(1)两金属板间所加电压U的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小.
【答案】
(1)解:设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t,
由类平抛运动可知:
L=v0t ①
②
③
④
由①②③④可解得:
U= ⑤
答:两金属板间所加电压U= ;
(2)解:带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动,粒子在磁场中做圆周运动时洛伦兹力提供向心力有:
⑥
如图所示,根据运动轨迹有:
⑦
⑧
vy=at ⑨
根据①③④⑤⑥⑦⑧⑨可解得:
答:匀强磁场的磁感应强度 .
【解析】(1)带电粒子在平行金属板间做的是类平抛运动,对物体受力分析,根据平抛运动的规律可以求得电压的大小;(2)带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动,根据粒子的运动画出运动的轨迹,由几何关系可以求得磁感强度的大小;
【考点精析】本题主要考查了洛伦兹力的相关知识点,需要掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功才能正确解答此题.
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【题目】多用电表欧姆挡“×1”的内部电路如图1所示,为测量多用电表内部电阻r和电池的电动势E,实验过程如下:
(1)将选择开关旋至欧姆挡“×1”,红、黑表笔短接,其中表笔a为(填“红表笔”或“黑表笔”),调节 , 使指针位于表盘(填“左”或“右”)侧零刻度线处.
(2)将电阻箱R和电压表V并联后接在两表笔a、b上,改变电阻箱R的阻值,记录6组电压表和电阻箱的示数U和R,再将 和
的值填写在表格中,把第3、5组数据的对应点在如图2的坐标系中补充标出,并作出
图线.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
R(Ω) | 100.0 | 50.0 | 25.0 | 16.7 | 12.5 | 9.1 |
| 0.01 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.08 | 0.11 |
U(V) | 1.20 | 0.95 | 0.74 | 0.60 | 0.50 | 0.40 |
| 0.83 | 1.05 | 1.35 | 1.68 | 2.00 | 2.50 |
(3)根据图线可知电动势E=V,内阻r=Ω.(结果保留3位有效数字)