如圖所示,在以O(shè)為圓心,半徑為R=l0cm的圓形區(qū)域內(nèi),有一個水平方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B="0." 10 T,方向垂直紙面向外.豎直平行放置的兩個金屬板A、K連在如右圖所示的電路中.電源電動勢E=" 91" V,內(nèi)阻r=1.O,定值電阻=l0,滑動變阻器的最大阻值為80 ,、為A、K板上的兩個小孔,且,、與O都在同一水平直線上,另有一水平放置的足夠長的熒光屏D,O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離為H="3" R.比荷(帶電粒子的電量與質(zhì)量之比)為2.0×l0C/kg的帶正電的粒子由進(jìn)入電場后,通過向磁場中心射去,通過磁場后打到熒光屏D上.粒子進(jìn)入電場的初速度、重力均可忽略不計.

(1)如果粒子垂直打在熒光屏上的P點(diǎn),電壓表的示數(shù)為多大?
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,求粒子打到熒光屏的范圍.
(1) 30V (2) 60cm

試題分析:(1)設(shè)離子由電場射出后進(jìn)入磁場時的速度為v.因離子是沿圓心O的方向射入磁場,由對稱性可知,離子射出磁場時的速度方向的反向延長線也必過圓心O.離 開磁場后,離子垂直打在熒光屏上(圖中的P點(diǎn)),則離子在磁場中速度方向偏轉(zhuǎn)了90°,由幾何知識可知,離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑
設(shè)離子的電荷量為q、質(zhì)量為m,進(jìn)入磁場時的速度為v有,由
設(shè)兩金屬板間的電壓為U,離子在電場中加速,由動能定理有:
 ④
由②③兩式可得
代入有關(guān)數(shù)值可得U=30V,也就是電壓表示數(shù)為30V.
(2)當(dāng)滑動變阻器滑動頭在左端時,由歐姆定律得:
,
解得:r1=10cm,粒子進(jìn)入磁場后由幾何關(guān)系得偏轉(zhuǎn)角為θ1=120°,故α=60°,
打在熒光屏上的M點(diǎn),
當(dāng)滑動頭在有端時,由歐姆定律得:,

解得r2=30cm,粒子進(jìn)入磁場后由幾何關(guān)系得,偏轉(zhuǎn)角θ2=60°,故β=60°,打在熒光屏上的N點(diǎn),且:
故,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,粒子到打到光屏的范圍為60cm
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“測定金屬絲電阻率”實(shí)驗(yàn)中:
(1)用螺旋測微器測金屬的電阻率的直徑如右圖所示,該金屬的直徑為______mm.
(2)已知電阻絲的電阻約為5Ω,現(xiàn)備有下列器材測量該電阻絲的電阻時選用,應(yīng)選用的器材有______(只填代號)
A量程是0.6A,內(nèi)阻是0.5Ω的電流表;
B量程是3.0A,內(nèi)阻是0.1Ω的電流表;
C量程是3V,內(nèi)阻是6kΩ的電壓表;
D量程是15V,內(nèi)阻是30kΩ的電壓表;
E阻值為0~1kΩ,額定電流為0.5A的滑動變阻器;
F阻值為0~20Ω,額定電流為2A的滑動變阻器;
G蓄電池(6V);
H開關(guān)一個,導(dǎo)線若干.
(3)用上題選擇的儀器,設(shè)計測量電阻絲電路圖,畫在虛線框內(nèi)
(4)根據(jù)上題設(shè)計的電路圖連接實(shí)物圖.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下表是一輛電動自行車的部分技術(shù)指標(biāo),參考表中數(shù)據(jù)判斷以下說法正確的是(   )
A.自行車每秒鐘消耗的電能為180J
B.電動機(jī)每秒鐘消耗的電能為180J
C.電動機(jī)的內(nèi)電阻為6Ω
D.電動機(jī)的內(nèi)電阻為1Ω

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,電源內(nèi)阻不能忽略,R1=10Ω,R2=8Ω,開關(guān)K接1時,電壓表示數(shù)為2V,當(dāng)開關(guān)接2時,電壓表示數(shù)可能下列讀數(shù)中的
A.2.2VB.1.9VC.1.6VD.1.3V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,圖甲為熱敏電阻的R—t圖象,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器、滑動變阻器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路,繼電器線圈的電阻為120 Ω.當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時,繼電器的銜鐵被吸合.為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=10.0 V,內(nèi)阻可以不計.圖中的“電源”則是恒溫箱加熱器的電源.問:

(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在__________(選填“A、B端”或“C、D端”).
(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃,滑動變阻器R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為________ Ω.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

用如圖甲所示的電路圖研究燈泡L(2.4V,1.0W)的伏安特性,并測出該燈泡在額定電壓下正常工作時的電阻值,檢驗(yàn)其標(biāo)示的準(zhǔn)確性。
(1)在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器觸頭應(yīng)放在___________端。(選填“a”或“b”)
(2)根據(jù)電路圖,請在圖乙中以筆劃線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。
(3)實(shí)驗(yàn)后作出的U—I圖象如圖丙所示,圖中曲線彎曲的主要原因是:_________。
(4)根據(jù)所得到的圖象如圖丙所示,求出它在額定電壓(2.4V)下工作時的電阻值R=_______,這個測量值比真實(shí)值偏____________。(選填“大”或“小”)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)他先用多用表進(jìn)行了正確的測量,測量時指針位置如圖1所示,得到電壓表的內(nèi)阻為3.00×103Ω,此時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”,表內(nèi)電池電動勢為1.5V,則電壓表的示數(shù)應(yīng)為              V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(2)為了更準(zhǔn)確地測量該電壓表的內(nèi)阻Rv,該同學(xué)設(shè)計了圖2所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.?dāng)嚅_開關(guān)S,按圖2連接好電路;
B.把滑動變阻器R的滑片P滑到b端;
C.將電阻箱R0的阻值調(diào)到零;
D.閉合開關(guān)S;
E.移動滑動變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3V的位置;
F.保持滑動變阻器R的滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V,讀出此時電阻箱R的阻值,此值即為電壓表內(nèi)阻Rv的測量值;
G.?dāng)嚅_開關(guān)S.
實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:
a.待測電壓表
b.滑動變阻器:最大阻值2000Ω
c.滑動變阻器:最大阻值10Ω
d.電阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ω
e.電阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ω
f.電池組:電動勢約6V,內(nèi)阻可忽略
g.開關(guān),導(dǎo)線若干
按照這位同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問題:
①要使測量更精確,除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表外,還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用    (填“b”或“c”),電阻選用     (填“d”或“e”)。
②電壓表內(nèi)阻的測量值R和真實(shí)值R相比,R    R(填“>”或“<”);若RV越大,則    (填“大”或“小”)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,原線圈加正弦交變電壓Ul,以下說法正確的是( )
A.S斷開時,MN兩端的電壓最大,ON兩端的電壓為零
B.S斷開時,MN兩端的電壓為零,ON兩端的電壓為
C.S閉合且滑動觸頭向下滑動時,變壓器的輸出功率不變
D.S閉合且滑動觸頭向上滑動時,通過原線圈的電流變小,原線圈的輸入功率變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原來處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等。當(dāng)滑動變阻器的滑片向b端移動時,則(   )
A.R3上消耗的功率逐漸增大
B.電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)增大
C.電源的輸出功率逐漸增大
D.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動

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