摘要:图甲中A.B两极板竖直放置.板间电压为U1.比荷为的质子由A板静止加速后从B板小孔进入水平放置间距为d的C.D两极板间的偏转电场.速度方向沿中心线OO|.令D板电势为零.C板电势如图乙所示变化.U2.T已知.在C.D极板右侧有大小相等方向相反的磁场.其中方向垂直纸面向外的磁场区域为边长为L的等边三角形O|EF.EF边与C.D极板垂直. (1) 求质子在A.B极板间被加速后的速度. (2) 如果质子通过C.D间偏转电场所用时间为T.则质子在哪些时刻从O点进入恰好从O|出偏转电场?且在此过程中离中心线OO|的最大距离是多少? (3) 如果质子进入磁场后的圆周运动的半径恰好为L.求磁场的磁感应强度B的大小和质子从O|到E所用的时间. 解:(1)设质子在A.B极板间被加速后的速度为V.由动能定理得:q U1=mV2 V= (2)质子通过C.D间偏转电场所用时间为T.设质子在时刻进入偏转电场.由运动的对称性可以判定质子的运动轨迹如图所示: 同样道理.质子在时刻进入偏转电场时的轨迹如图所示: 由以上规律知:当质子在 n=0.1.2.3-时刻从O点进入恰好从O|出偏转电场且速度不变. 在此过程中离中心线OO|的最大距离为Y=2×××()2= (3)质子在磁场中受到的洛伦兹力F=qVB 向心力F= R=L V= 由以上可得B= 质子从O|进入等边三角形O|EF磁场区域.速度方向与O|F边成300角即弦切角.则圆心角为600.弦长等于半径.磁场大小相等方向相反.由此可知质子从O|到E的运动轨迹如图所示: 由 T= V= R=L 解得T=πL 有几何关系知O|F弧对应的圆心角是600.EF弧对应的圆心角是3000.则质子从O|到E所用的时间恰好为一个周期:T=πL

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①小翔利用如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系,由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为                N/m。

②小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:

A.      如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;

B.      卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的              及两弹簧称相应的读数。图丁中B弹簧称的读数为             N;

C.      小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示,请在图戊中作出FA、FB的合力F’;

D.     已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图戊所示,观察比较F和F’,得出结论。

(2)用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用。某同学找到一个LED灯泡,研究它的特性,测得它两端电压U和通过的电流I,数据如下表:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

U/V

0.00

…

…

…

2.60

2.72

2.80

2.92

3.00

3.17

3.30

3.50

I/mA

0.00

…

…

…

1.29

5.77

8.71

19.05

27.30

38.86

50.63

68.00

①实验室提供的器材如下:

A.      电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)

B.      电流表(量程0-100mA,内阻约50Ω)

C.      电压表(量程0-6V,内阻约50kΩ)

D.     电压表(量程0-15V,内阻约60kΩ)

E.      电源(电动势6V,内阻不计)

F.      滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)

G.     开关,导线

该同学做实验时,电压表选用的是          ,电流表选用的是          (填选项字母);

②请在右图中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;

③开关S闭合之前,右图中滑动变阻器的滑片应该置于           (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)。

④若该LED灯泡的额定电压为3V,则此LED灯泡的额定功率为           。

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