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【题目】如图所示,一边长为2R的正方形与半径为R的圆相切,两区域内有大小相等方向相反的匀强磁场。M是正方形左边长的中点,O点是圆的圆心,M、O、N三点共线。若把比荷为 、重力不计的两个带正电的粒子分别从M、N两点以速度沿MON直线相向进入磁场。它们在磁场中运动相同的时间,并以相同的方向离开磁场,若从N点进入磁场的带电粒子的速度大小变为,并改变其速度方向,该粒子将从M点离开磁场。求:

(1)匀强磁场的磁感应强度大小;

(2)粒子从N点以进入磁场运动到M点的总时间。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)如图所示,只有当带电粒子在磁场中运动圆周时,两个粒子的运动时间才相同(如图中实线),粒子在磁场中运动的向心力由洛伦兹力提供

由几何关系可知,带电粒子做匀速圆周运动的半径

所以

(2)如图所示,当带电粒子在圆形磁场中从N进入从M点射出,粒子在磁场中运动的向心力由洛伦兹力提供

解得

所以都是正三角形,该粒子在两个磁场中运动的总时间

联立解得:

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一束截面为圆形(半径R=1 m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心的距离为D=(1) m,不考虑光的干涉和衍射,试问:

(1)若玻璃半球对紫色光的折射率为n=,请你求出圆形亮区的半径。

(2)若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图为某住宅区的应急供电系统,它由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成.发电机中矩形线圈所围的面积为S,匝数为N,电阻不计,它可绕水平轴OO在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动.矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P上下滑动时可改变输出电压,R0表示输电线的电阻.以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是(  )

A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置,则变压器原线圈的电流瞬时值最大

B. 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为eNBSωsinωt

C. 当用电量增加时,为使用户电压保持不变,滑动触头P向上滑动

D. 当滑动触头P向下滑动时,变压器原线圈两端的电压将升高

【答案】AC

【解析】当线圈与磁场平行时,感应电流最大,变压器原线圈的电流瞬时值最大,故A正确;从垂直中性面计时,则感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt,故B错误;用电量增加时,根据功率P=UI,当电压不变,电流增大,则导线中电压损失变大,用户得到的电压减小,则为使用户电压保持不变,触头P向上移动,故C正确;当触头P向下移动,只会改变副线圈的电流,从而改变原线圈的电流,不会改变原线圈的电压,故D错误.故选AC.

点睛:考查瞬时表达式的书写时,关注线圈的开始计时位置,得出最大值,区别与有效值,理解电阻的变化,只会改变电流与功率,不会影响电压的变化.

型】选题
束】
40

【题目】如图所示,倾角为θ的光滑斜面足够长,一质量为m的小物体,在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t,力F做功为60J,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端,若以地面为零势能参考面,则下列说法中正确的是(  )

A. 物体回到斜面底端的动能为60J

B. 恒力F=2mgsinθ

C. 撤去力F时,物体的重力势能是45J

D. 动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是 ( )

A. 质点从MN过程中速度大小保持不变

B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同

C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同

D. 质点在MN间的运动不是匀变速运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一列简谐横波沿x轴传播,在t=0时刻的波形如图所示,质点M与质点N相距2m;此时M点速度沿,轴负方向,在t=0.3s时,质点M第一次到达正向最大位移处。关于该列简谐波,下列说法正确的是_______

A.此波沿x轴负方传播

B.此波的传播速度为5m/s

C.此列波不能和频率为5Hz的简谐横波发生干涉现象

D.t=0.4s时,质点N处在平衡位置,速度沿y 轴正方向

E.t=0时起,经过0.4s质点M沿波传播方向移动了4m

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一导线弯成半径为r的半圆形闭合线框。竖直虚线MN右侧有垂直线框所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。线框以垂直虚线MN、大小为v的速度向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。从D点进入到线框完全进入磁场过程,下列说法正确的是(

A. CD段导线始终不受安培力

B. 感应电流的大小和方向不变

C. 感应电动势的最大值为Brv

D. 感应电动势的平均值为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列说法正确的是

A. 质子、中子和氘核的质量分别为m1m2m3,则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变,放出的能量为(m3m1m2c2

B. 交流发电机由产生感应电动势的线圈(通常叫做电枢)和产生磁场的磁体组成,分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机,能够产生几千伏到几万伏的电压的发电机都是旋转电枢式发电机

C. 1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验,证实了电子的波动性并提出实物粒子也具有波动性

D. 玻尔将量子观念引入原子领域,提出了轨道量子化与定态的假设,成功地解释了氢原子光谱的实验规律

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆心,它们处在同一竖直平面内.现有三条光滑轨道AOBCODEOF,它们的两端分别位于上下两圆的圆周上,轨道与竖直直径的夹角关系为α>β>θ,现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端,则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为(  )

A. tABtCDtEF

B. tABtCDtEF

C. tABtCDtEF

D. tABtCDtEF

【答案】B

【解析】试题分析:设上面圆的半径为,下面圆的半径为,则轨道的长度,下滑的加速度,根据位移时间公式得,,则,因为,则,故B正确,ACD错误。

考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系

【名师点睛】根据几何关系求出轨道的长度,结合牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,根据位移时间公式求出物块在滑动时经历的时间大小关系。

型】单选题
束】
134

【题目】在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成α=30°角的匀强电场,电场中有一质量为m,电荷量为q的带电小球,用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示.开始时小球静止在M点,细线恰好水平.现用外力将小球拉到最低点P,然后由静止释放,则以下判断正确的是(  )

A. 小球再次到M点时,速度刚好为零

B. 小球从PM过程中,合外力对它做的功为

C. 小球从PM过程中,其机械能增加了

D. 如果小球运动到M点时,细线突然断裂,小球将做匀变速直线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,有一底部封闭的圆柱形气缸,用一厚度可忽略的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞质量m=20kg。距离气缸底部高h0=50cm处有卡环可以限制活塞的运动。当气体温度为时,活塞离气缸底部的高度是h1=40Cm,已知大气压强P0=1.0×105Pa,气缸内横截面积S=0.01m2,重力加速度g10m/s2,不计活塞与气缸间的摩擦。求:

①若在活塞上放一质量为40kg的物块,求活塞稳定时离底部的高度h2(整个过程气体温度不变)。

②若在活塞上不放置物块,将缸内气体温度升高到t=177℃,求活塞稳定时缸内气体的压强P。

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同步练习册答案