题目内容
如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光.MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直.一群质量为m、带电荷量都为q的正粒子(不计重力),以相同的速率v,从小孔P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为θ的范围内向各个方向射入磁场区域,不计粒子间的相互作用.则以下说法正确的是( )
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A.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其半径为![]()
B.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为![]()
C.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为![]()
D.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为![]()
BD
【解析】
试题分析:一群质量、电量都相同的正负两种粒子(不计重力),以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射,则不可能在荧光屏上出现圆形亮环,故A错误;以正粒子为例,如下图
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可知:正粒子垂直边界射入,轨迹如上面左图,此时出射点最远,与边界交点与P间距为:2r;正粒子沿着右侧边界射入,轨迹如上面中图,此时出射点最近,与边界交点与P间距为:2rcosθ;正粒子沿着左侧边界射入,轨迹如上面右间图,此时出射点最近,与边界交点与P间距为:2rcosθ;负离子受力与正离子相反,轨迹与正粒子轨迹关于PQ对称;故范围为在荧光屏上P点两侧,将出现两个相等长度条形亮线,其长度为:2r-2rcosθ=2r(1-cosθ)=
,故B正确;粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离,则圆弧所对应的圆心角最大,即离P点最近的距离.由几何关系可求出粒子离x轴最大距离为
,故C错误,D正确
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动
(9分)二极管是一种半导体元件,电路符号为
,其特点是具有单向导电性.某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究.据了解,该二极管允许通过的最大电流为50 mA.
(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们首先用多用电表的欧姆档来判断它的正负极:当红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较小,当交换表笔再次测量时,发现指针有很大偏转,由此可判断______ (填“左”或“右”)端为二极管的正极.
(2)实验探究中他们可选器材如下:
A.直流电源(电动势3 V,内阻不计) B.滑动变阻器(0~20 Ω)
C.电压表(量程15 V、内阻约80 kΩ) D.电压表(量程3 V、内阻约50 kΩ)
E.电流表(量程0.6 A、内阻约1 Ω) F.电流表(量程50 mA、内阻约50 Ω)
G.待测二极管 H.导线、开关
为了提高测量精度,电压表应选用________,电流表应选用________.(填序号字母)
(3)实验中测量数据如下表,请在下图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.
电流 I/mA | 0 | 0 | 0.2 | 1.8 | 3.9 | 8.6 | 14.0 | 21.8 | 33.5 | 50.0 |
电压 U/V | 0 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2.25 | 2.50 |
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(4)同学们将该二极管与阻值为10 Ω的定值电阻串联后接到电压恒为3 V的电源两端,则二极管导通时定值电阻的功率为________ W.