题目内容
【题目】如图所示,在
平面内存在大小随时间周期性变化的匀强磁场和匀强电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,沿
轴负方向为电场强度的正方向)。在
时刻由原点
发射一个初速度大小为
、方向沿
轴正方向的带正电粒子,粒子的比荷
,
、
、
均为已知量,不计粒子受到的重力。
(1)求在
内粒子转动的半径;
(2)求
时,粒子的位置坐标;
(3)若粒子在
时首次回到坐标原点求电场强度
与磁感应强度
的大小关系。
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【答案】(1)
;(2)
;(3) ![]()
【解析】
(1)粒子在磁场中运动时,由洛伦兹力提供向心力,则有
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解得
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(2)若粒子在磁场中做完整的圆周运动,则其周期
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解得
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在
时间内,粒子在磁场中转动半周,
时粒子位置的横坐标
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在
时间内,粒子在电场中沿
轴负方向做匀加速直线运动
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解得
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故
时,粒子的位置坐标为
。
(3)带电粒子在
轴上方做圆周运动的轨道半径
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当
时,粒子的速度大小
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时间内,粒子在
轴下方做圆周运动的轨道半径
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由几何关系可知,要使粒子经过原点,则必须满足
,![]()
当
时,
,解得
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【题目】某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25
~80
范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有:一热敏电阻RT放在控温容器M内;A为电流表,量程Im为6mA,内阻r为10Ω;E为直流电源,电动势E为3V,内阻忽略不计;R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω,S为开关。
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实验时,先按图(a)连接好电路。再将温控室的温度t升至80.0
,将开关S接通,调节R,使电流表读数半偏,记下此时R的读数。逐步降低温控室的温度t,调节R,使电流表读数半偏,得到相应温度下R的阻值,直至温度降到25.0
。实验得到的R-t数据见下表。
t/℃ | 25.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 |
R/Ω | 90.0 | 310.0 | 490.0 | 600.0 | 670.0 | 720.0 | 750.0 |
回答下列问题:
(1)在闭合S前,图中R的阻值应调到_________(填“最大”或“最小”);
(2)写出RT的表达式_________(用题中给的字母Im、r、E、R表示);
(3)利用上面的表达式,根据不同温度下的R,可以算出对应RT的数值,部分计算结果已经标在坐标纸上,请补齐其余的数据,并作出RT-t曲线_________;
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(4)将RT握于手心,调节R,使电流表读数半偏,此时R的读数如图(c)所示,该读数为____,手心温度为_________
。