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5.如图所示,正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.n,m、n′、m′分别是各边的中点.一个氢核从m点沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从n点射出磁场.若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,磁场的方向改为垂直纸面向外,其他条件则不交,则这个氢核射出磁场的位置是(  )
A.在d、n′之间的某点B.在n、a之间的某点
C.在d、m之间的某点D.在d点

分析 由几何关系可知粒子从n点射出时的半径,则可求得磁感应强度与速度的关系,则牛顿第二定律可确定B加倍后的半径,即可由几何关系求得射出磁场的位置.

解答 解:设正方向的边长为a,氢核从n点射出时其轨道半径:r=$\frac{a}{2}$,
氢核在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{\frac{a}{2}}$,
当磁感应强度变为原来的2倍时,由牛顿第二定律得:qv•2B=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
解得:氢核的轨道半径:R=$\frac{a}{4}$,则氢核应从d点穿出;
故选:D.

点评 带电粒子在磁场中的运动关键在于明确圆的性质,由几何关系确定圆心和半径,应用牛顿第二定律即可正确解题.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.某同学在“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻”的实验中,串联了一只2.5Ω的保护电阻R0,实验电路如图1所示.

(1)连好电路后,当该同学闭合电键时,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是滑动变阻器R断路.
(2)按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接c、d时的实物电路图如图2所示,请以笔画线代替导线连接起来.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.下列叙述中正确的是(  )
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13.关于电场强度和电势的概念,下列说法中正确的是(  )
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B.电场中电势相等的点,其场强一定相等
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

20.如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向是c→a,E1与E2之比=1:2..

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示.置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q,从静止开始在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是(  )
A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为2:1
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图,在直角坐标系xOy中,点M(0,l)处不断向抄方向发射出大量质量为m、带电量为-q的粒子(不计粒子重力),粒子的初速度大小广泛分布于零到v0之间.已知这些粒子此后所经磁场区域的磁感应强度大小均相同,方向垂直于纸面向里,其中0≤x≤l区域内的磁场分布如图所示(即虚线MP下方无磁场),l≤x≤2l区域无磁场,2l≤x≤3l区域的磁场分布未画出.己知所有粒子都沿+x方向经过,0≤x≤2l区域,且都沿-y的方向通过点N(3l,0),其中速度大小为v0的粒子刚好从P点通过.则:
(1)求磁场的磁感应强度B
(2)求出2l≤x≤3l区域内符合要求的磁场范围的最小面积:
(3)若其中速度为αv0和βv0的两个粒子同时到达N点(0<β<α<1),求二者发射的时间差△t.

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14.如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有匀强磁场.以下对感应电流方向判断正确的是(  )
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15.如图所示为两个单摆的振动图象,若两单摆所在的位置的重力加速度相同,则他们的(  )
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