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【题目】如图甲所示,在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L0)为圆心,半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为MN。现有一质量为m,带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为30°.此时在圆形区域加如图(乙)所示周期性变化的磁场(磁场从t=0时刻开始变化,且以垂直于纸面向外为磁场正方向),最后电子运动一段时间后从N点飞出,速度方向与x轴夹角也为30°.求:

1)电子进入圆形磁场区域时的速度大小;

20≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小;

3)写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式.

【答案】123n=123…

【解析】1)电子在电场中作类平抛运动,射出电场时,

由速度关系:

解得:

2)由速度关系得

在竖直方向

解得

3)如图所示,在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°,所以,在磁场变化的半个周期内,粒子在x轴方向上的位移等于R.粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是:

电子在磁场作圆周运动的轨道半径

n=123…

若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周,同时MN间运动时间是磁场变化半周期的整数倍时,可使粒子到达N点并且速度满足题设要求.应满足的时间条件:

代入T的表达式得: n=123…

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上,带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时,恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则(   )

A. 粒子P带正电

B. a、c两点的电势高低关系是φaφc

C. 粒子Pab电场力做正功电势能减少

D. a、b、c的电场强度大小之比是212

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力互相绕转,称之为双星系统,在浩瀚的银河系中,多数恒星都是双星系统,设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示。若AO>OB,则(  )

A. 星球A的质量一定小于B的质量

B. 星球A的角速度一定大于B的角速度

C. 双星间距离一定,双星的总质量越大,其转动周期越大

D. 双星的质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.求:

1)物块做平抛运动的初速度大小v0

2)物块与转台间的动摩擦因数μ

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两个大小不计质量均为m的物体AB放置在水平地面上,一根长为L不可伸长的轻绳两端分别系在两物体上,绳恰好伸直且无拉力,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,使两物体慢慢靠近,直至两物体接触,已知两物体与水平地面间的动摩擦因素均为,则在两物体靠近的过程中下列说法正确的是

A. 拉力F一直增大

B. 物体A所受的摩擦力不变

C. 地面对A物体的支持力先减小后增大

D. 当两物体间的距离为时,绳上的拉力最小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,一群轮滑爱好者在U形池内练习轮滑。其中某位质量m=50kg(含装备)的爱好者自由滑行(不用力蹬地)时的运动轨迹如图甲中虚线所示,图乙为示意图。ABCD段曲面均为半径R=6m光滑圆弧,且与长为l=5m的粗糙水平面BC相切。他从A点以v0=4m/s的速度出发,经BCD滑到高出DhDE=0.2mE处返回。忽略空气阻力,取g=10m/s2。求:

(1)轮滑爱好者在水平面BC运动时所受的阻力大小;

(2)轮滑爱好者第三次到达B点前瞬间受到曲面的支持力大小;

(3)轮滑爱好者最后停止的位置离C点的距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,A为带电量为Q的圆形金属薄板(图中A板为侧视图)B为质量为m、电荷量大小为q的带负电小球,用绝缘丝线悬挂于O点。小球由于电场力而静止在过金属板中心且垂直于金属板的直线上距板为r的位置,悬线与竖直方向的夹角为θ。关于小球所在位置处的场强,下列说法中正确的是(  )

A. 小球所在位置处场强大小为,方向水平向右

B. 小球所在位置处场强大小为,方向水平向左

C. 小球所在位置处场强大小为,方向水平向左

D. 小球所在位置处场强大小为,方向水平向右

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【题目】为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U,若用Q表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说法中正确的是

A. M板电势一定高于N板的电势

B. 污水中离子浓度越高,电压表的示数越大

C. 污水流动的速度越大,电压表的示数越大

D. 电压表的示数U与污水流量Q成正比

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【题目】两颗互不影响的行星P1、P2,各有一颗近地卫星S1、S2绕其做匀速圆周运动.图中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度,横轴表示某位置到行星中心距离平方的倒数, 关系如图所示,卫星S1、S2的引力加速度大小均为a0.则 ( )

A. S1的质量比S2的大

B. P1的平均密度比P2的大

C. P1的第一宇宙速度比P2的小

D. P1的质量比P2的大

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