题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系xOy内,第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y=h处的M点,以速度
垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以速度v垂直于y轴射出磁场.不计粒子重力.求:
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(1)电场强度大小E;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)粒子离开磁场时的位置坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)![]()
【解析】(1)在电场中粒子做类平抛运动,设粒子在电场中运动的时间为
,
则有
…①
…②,
根据牛顿第二定律得:
…③,
联立①②③式得:
…④;
(2)由题意可知,粒子进入磁场时速度也为v,根据动能定理得:
…⑤,再根据
…⑥,
联立④⑤⑥式得:
…⑦![]()
(3)如图,设粒子离开磁场时的位置坐标为(x、-y),粒子进入磁场时速度v,与x轴正方向的夹角为θ,由图可得:![]()
所以
…⑧,
…⑨.
【题目】题图是用来测量某电阻丝材料的电阻率的电路图.实验中把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上,移动滑片改变接触点P的位置,可改变接入电路中电阻丝的长度.实验可供选择的器材还有:
器材编号 | 器材名称 | 规格与参数 |
A | 电池E | 电动势3.0V,内阻未知 |
B | 电流表A1 | 量程0~100mA,内阻约为5Ω |
C | 电流表A2 | 量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω |
D | 电阻箱R | 0~999.9Ω |
E | 开关、导线 | 若干 |
实验操作如下:
a.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;
b.将选用的实验器材,按照题图连接实验电路;
c.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
d.接触点P在电阻丝上某位置时,闭合开关,调整电阻箱的阻值。使电流表满偏,然后断开开关.记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.
e.改变接触点P的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏;重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.
f.断开开关,整理好器材,进行实验数据分析.
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(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如题图示,d=______mm;
(2)实验中电流表应选择______(选填供选器材前的编号);
(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如题图示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,那么电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用R0、Lo、d表示);
(4)本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果_______(选填“有”或“无)影响,这是因为________.