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如图所示,在直角坐标系xOy平面的第三、四象限内分别存在着垂直于xOy平面的匀强磁场,第三象限的磁感应强度大小是第四象限的2倍,方向相反.质量、电荷量相同的负粒子a、b,某时刻以大小相同的速度分别从x轴上的P、Q两点沿y轴负方向垂直射入第四、三象限磁场区域.已知a粒子在离开第四象限磁场时,速度方向与y轴的夹角为60°,且在第四象限磁场中运行时间是b粒子在第三象限磁场中运行时间的4倍.不计重力和两粒子之间的相互作用力.

 

求:a、b两粒子经y轴时距原点O的距离之比.


解析:设第三象限内磁场磁感应强度大小为2B,第四象限内磁场磁感应强度大小为B,粒子a、b质量为m,电荷量大小为q,进入磁场区域速度为v,由牛顿第二定律得

qvB=m,

即R=,

而v=,

则T=,

由题设条件有:Ra=2Rb,Ta=2Tb,

设b粒子在第三象限中运行时转过的圆心角为α,由a、b两粒子运行时间关系有:ta=4tb,即Ta=4Tb,α=,==.

答案:2∶1


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科目:高中物理 来源: 题型:


某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图6所示,则下列说法正确的是(  ).

A.从AB的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功

B.从AB过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功

C.从AB重力做功mg(Hh)

D.从AB重力做功mgH

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示电路,理想变压器原、副线圈匝数比5:1, 原线圈输入电压为u=311sin100p t(V), 副线圈输出端通过滑动变阻器R连接两只相同灯泡L1和L2,它们的规格为“36V、18W”,当开关S断开时灯L1正常发光。现闭合开关S,调节滑动变阻器使灯泡再正常发光,则此状态

A.原线圈的电流为5A     

B.变压器输入功率变为原来的2倍

C.滑动变阻器R上损耗的功率变为原来的4倍

D.滑动变阻器的阻值调到了8W

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科目:高中物理 来源: 题型:


粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边,ab恰好处在水平位置,如图所示.已知ab的质量为m=10 g,长度L=60 cm,沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=0.4 T.

(1)要使两根弹簧能处在自然状态,既不被拉长,也不被压缩,ab中应沿什么方向、通过多大的电流?

(2)当导线中有方向从a到b、大小为0.2 A的电流通过时,两根弹簧均被拉长了Δx=1 mm,求该弹簧的劲度系数.

(3)当导线中由b到a方向通过0.2 A的电流时两根弹簧均被拉长多少?已知此时未超出弹簧的弹性限度.(取g=9.6 m/s2=9.6 N/kg)

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科目:高中物理 来源: 题型:


空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为(  )

A.  B.     C.  D.

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如图所示,L1和L2为平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,AB两点都在L2上,带电粒子从A点以初速度v与L2成30°斜向上射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计粒子重力.下列说法中正确的是(  )

A.粒子一定带正电荷

B.粒子一定带负电荷

C.若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过B点

D.若将带电粒子在A点时的初速度变小(方向不变),它不能经过B点

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,K是粒子发生器,D1、D2、D3是三块挡板,通过传感器可控制它们定时开启和关闭,D1、D2的间距为L,D2、D3的间距为.在以O为原点的直角坐标系xOy中有一磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,y轴和直线MN是它的左、右边界,且MN平行于y轴.现开启挡板D1、D3,粒子发生器仅在t=0时刻沿x轴正方向发射各种速率的粒子,D2仅在t=nT(n=0,1,2…T为周期)时刻开启,在t=5T时刻,再关闭挡板D3,使粒子无法进入磁场区域.已知挡板的厚度不计,粒子质量为m、电荷量为+q(q大于0),不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,整个装置都放在真空中,

(1)求能够进入磁场区域的粒子速度大小;

(2)已知从原点O进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为(0 cm,2 cm)的P点,应将磁场的右边界MN在xOy平面内如何平移,才能使从原点O进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为(3 cm,6 cm)的Q点?

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科目:高中物理 来源: 题型:


为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为l = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除 AB 段以外都是光滑的。其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个小物块以初速度=4.0m/s从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰好沿 AB 方向,并沿倾斜轨道滑下.已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50.(g=10 m/s2、sin37°= 0.60、cos37° =0.80)

(1)求小物块到达A点时速度。

(2)要使小物块不离开轨道,并从轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?

(3)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道 AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示是月球车示意图。月球车能完成月球探测、考察、采集样品等任务,当它在月球表面行驶时

A.仍有惯性                   B.不受阻力 

C.不受支持力               D.不遵循牛顿运动定律

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