题目内容
【题目】如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右,Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2B2=2.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2=2.5m,d3=5.0m,一质量m=1.6×10﹣9kg、电荷量q=+1.6×10﹣6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:
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(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t;
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.
【答案】(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v为1.0×104m/s;
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t为2.6×10﹣4s;
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α为90°.
【解析】
(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有:
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代入数据解得:
v=1.0×104m/s
(2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则有:
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代入数据解得:
r=5m
设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ,则有:
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代入数据解得:
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粒子在Ⅱ区运动时间为:
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(3)设粒子在Ⅲ区做圆周运动道半径为R,则有:
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代入数据解得:
R=10m
粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可知△MNP为顶角为30°的直角三角形;粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α=90°
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【题目】小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系,已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大,实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度。
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实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,…。然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,…。
(1)有以下两电流表,实验电路中应选用________。
A.量程0~100 mA,内阻约2 Ω
B.量程0~0.6 A,内阻可忽略
(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是________。
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表
温度t(℃) | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
阻值R(Ω) | 9.6 | 10.4 | 11.1 | 12.1 | 12.8 |
请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线。
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由图线求得R随t的变化关系为R=________Ω。