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【題目】如圖所示,在xOy平面內以O為圓心,R為半徑的圓形區(qū)域I內有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為;一質量為m,電荷量為+q的粒子以速度v從A(R,0)點沿x軸負方向第一次進入磁場區(qū)域I,再次從區(qū)域I進入同心環(huán)形勻強磁場區(qū)域II,為使粒子經過區(qū)域II后能從Q點第二次回到區(qū)域I,需在區(qū)域II內加一垂直于紙面向里的勻強磁場,已知OQ與x軸負方向成30°角,不計粒子重力,試求:

(1)環(huán)形區(qū)域II跟圓形區(qū)域I中的磁場的磁感應強度大小之比;

(2)粒子從A點出發(fā)到再次經過A點所用的最短時間;

【答案】(1) (2)

【解析】(1)設粒子在區(qū)域I內做勻速圓周運動的半徑為,則有,解得

由圖中幾何關系可知粒子從P點沿y軸方向進入磁場區(qū)域II,設粒子在區(qū)域II中的運動半徑為,部分軌跡如圖所示,由幾何關系可知:

設區(qū)域II中的磁場的磁感應強度為,則有:

由以上各式聯立解得

(2)由粒子運動規(guī)律可知當粒子從內測磁場I沿劣弧經過A點時,應滿足

根據數學知識可得:當m=4時,n=9,時間最短

當粒子由外側磁場經優(yōu)弧經過A點時,應滿足

根據數學知識可得:當m=5時,n=12,時間最短

所以,當粒子由內測磁場I沿劣弧經過A點時,并且當m=4時,n=9,時間最短,

設粒子在區(qū)域I做勻速圓周運動的周期為,則在區(qū)域I運動的總時間為,

設粒子在區(qū)域II做勻速圓周運動的周期為,則在區(qū)域II運動的總時間為,

所以粒子從A點出發(fā)到再次經過A點所用的最短時間為

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【題目】高考模擬(一))

如圖所示,一對間距可變的平行金屬板C、D水平放置,兩板間有垂直于紙面向里的勻強磁場B。兩板通過滑動變阻器與鉛蓄電池相連,這種鉛蓄電池能快速轉換到逆變狀態(tài),即外界電壓過低時能向外界提供一定的供電電壓,當外界電壓超過某一限定值時可轉換為充電狀態(tài),閉合開關S后,有一束不計重力的帶正電粒子從左側以一定的速度射入兩板間恰能做直線運動,現對入射粒子或對裝置進行調整,則下列有關描述正確的是(

A.若僅將帶正電的粒子換長帶負電的粒子,也能直線通過

B.若只增大兩板間距到一定程度時可使鉛蓄電池處于充電狀態(tài)

C.若將滑動變阻器觸頭P向a端滑動,可提高C板的電勢

D.若只減小入射粒子的速度,可使鉛蓄電池處于充電狀態(tài)

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【題目】如圖所示,一驗電器與鋅板相連,在A處用一紫外線燈照射鋅板,關燈后,指針保持一定偏角.

(1)現用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸,則驗電器指針偏角將__________(增大”“減小不變”).

(2)使驗電器指針回到零,再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板,驗電器指針無偏轉.那么,若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板,可觀察到驗電器指針________(”)偏轉.

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【題目】

如圖所示,一個質量為m,電荷量+q的帶電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經U1電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中,金屬板長L,兩板間距d,微粒射出偏轉電場時的偏轉角θ=30°,并接著進入一個方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域.求:

(1)兩金屬板間的電壓U2的大小;

2若該勻強磁場的寬度為D,為使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度B至少多大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在傾角為300的足夠長且光滑的斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA長為4 m.一質量為1kg的小滑塊原來靜止在O處,某時刻給它施加一個方向水平向右、大小為l0.5N的力F使它從靜止開始運動,當小滑塊到達A處時撤去力F.已知小滑塊與OA間的動摩擦因數=0.25,g取10 m/s2,則:

(1)求出小滑塊到達A處時的動能大;

(2)求出水平力F做功的平均功率大。

(3)不計小滑塊在A處的速率變化,求出它在斜面AB上滑行的最大距離.

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【題目】如圖所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星,下列說法正確的是 (  )

A. b、c的線速度大小相等,且小于a的線速度;

B. b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度;

C. c加速可追上同一軌道上的b,b減速可等候同一軌道上的c;

D. a衛(wèi)星由于空氣阻力,軌道半徑緩慢減小,其線速度將增大。

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【題目】下列說法正確的是( 。

A. 洛倫茲力對帶電粒子永遠不做功

B. 運動電荷在某處不受洛倫茲力作用,則該處的磁感應強度一定為零

C. 運動電荷在磁感應強度不為零的地方,一定受到洛倫茲力作用

D. 洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能,也不能改變帶電粒子的速度

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【題目】“黑洞”是近代引力理論所預言的宇宙中的一種特殊天體,研究認為,黑洞可能是由于超中子星發(fā)生塌縮而形成的。歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現銀河系中心存在一個超大型黑洞并將它命名為:MCG6-30-15r,假設銀河系中心僅此一個黑洞。已知太陽繞銀河系中心做勻速圓周運動,忽略其它行星對太陽的作用產生的影響,則根據下列哪一組數據可以估算出該黑洞的質量 ( )

A. 太陽的質量和運行速度

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A. 副線圈交變電流的頻率是100 Hz

B. t=1s的時刻,電壓表的示數為0

C. 變壓器的輸入電功率為220W

D. 電流表的示數為10A

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