题目内容
如图所示,在xoy平面内,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在0<x<L区域内,x轴上、下方有相反方向的匀强电场,电场强度大小均为2E;在x>L的区域内有垂直于xoy平面的匀强磁场,磁感应强度大小不变、方向做周期性变化。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子(粒子重力不计),由坐标为(-L,
)的A点静止释放。
⑴求粒子第一次通过y轴时速度大小;
⑵求粒子第一次射入磁场时的位置坐标及速度;
⑶现控制磁场方向的变化周期和释放粒子的时刻,实现粒子能沿一定轨道做往复运动,求磁场的磁感应强度B大小取值范围。
⑴根据动能定理
(2分)
(1分)
⑵进入偏转电场作类平抛运动
(1分)
(1分)
(1分)
解得:
,
第一次射入磁场时的位置坐标为(
,
) (1分)
速度大小![]()
,方向与x轴正方向成
角斜向上 (2分)
⑶在磁场中,粒子做匀速圆周运动
根据向心力公式
(1分)
轨道半径
(1分)
由对称性可知,射出磁场后必须在x轴下方
的电场中运动,才能实现粒子沿一定轨道做
往复运动,如图所示。 (1分)
当CC1
时,轨道半径
R最小,对应的磁感应强度B最大,粒子紧贴
x轴进入y轴左侧的电场。 (1分)
由
(1分)
得最小半径
,磁感应强度的最大值![]()
(1分)
磁感应强度大小取值范围为:![]()
(1分)
注:其他正确答案同样给分。
为研究热敏电阻的阻值随温度的变化关系,实验室提供的器材有:
电流表(量程60mA,内阻约为10Ω)![]()
电压表(量程6V,内阻约为20kΩ)
热敏电阻(100℃时阻值约为100Ω)
电池、开关、一杯水、酒精灯、温度计和导线若干。
⑴一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物,如右图所示,请用笔画线代替导线,将电压表接入电路;
⑵用酒精灯对水加热,并通、断电路,记录了热敏电阻在不同温度下电流和电压的测量值,如下表所示,请在图示的坐标系中画出U-I图象;
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⑶根据所绘图象可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而 ▲ (选填“减小”、“增大”或“不变”);![]()
⑷该同学发现,利用所画的U-I图象还可以得出实验中所用电池的电动势E= ▲ V、内电阻r = ▲ Ω (结果保留3位有效数字)。
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关于下列四幅图的说法,正确的是 ▲
A.甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹,射线1为α射线
B.乙图中,用紫外光灯照射与验电器相连的锌板,发现原来闭合的验电器指针张开,此时锌板和验电器均带正电
C.丙图为α粒子散射实验示意图,卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型
D.丁图为核反应堆示意图,它是利用了铀核聚变反应所释放的能量