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【题目】如图,在竖直的xOy平面内有一个半径为R的圆形区域与x轴相切于O点,在圆形区域外(包括圆形边界)的空间存在垂直纸面向外的匀强磁场,xOy平面内有沿y轴负方向的匀强电场。现从坐标原点O以速率v向第一象限内的不同方向发射相同的带电小球,小球的质量为m、电荷量为-qq>0),所有小球均在磁场中做匀速圆周运动,且都能沿平行于x轴的方向进入圆形区域并再次通过O点,不计小球间的相互作用,重力加速度为g,求:

l)匀强电场的电场强度大小;

2)匀强磁场的磁感应强度大小;

3)沿与x轴正向成60°角发射的小球从开始运动到再次通过O点经历的时间。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

1)小球在磁场中做匀速圆周运动,则电场力和重力平衡即

匀强电场的场强

2)小球从O点以与x轴成θ角射入第一象限运动轨迹如图,

轨迹圆心C与交点D的连线平行y'轴,由几何关系可知,四边形C′DCO是菱形,

小球在磁场中运动的轨道半径为

洛伦兹力提供向心力,即

可得磁感应强度

3)小球从O点以与x轴成角射入第一象限

小球在磁场中的运动周期

小球在磁场中运动时间

由上式可知小球在圆形区域做匀速直线运动,通过的距离

运动时间

O点出发到再次回到O点的运动时间

代入,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】小明同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,轻绳两端跨过转轴光滑的轻滑轮系着质量均为M的重物AB,将质量为m的小砝码C挂在在物体B上,B下方距离为h处固定一个光电门,物块B装有一宽度很小的挡光片,测得挡光片宽度为d,将系统静止释放,当挡光片通过光电门(固定光电门的装置未画出)时,可通过计算机系统记录挡光时间t。改变高度差h,重复实验,采集多组ht的数据。

(1)若某次记录的挡光时间为t1,则挡光片到达光电门处时B的速度大小为__

(2)小明设想,为了确定th的关系,可以分别对th取对数,并以lg△t为纵轴,以lgh为横轴建立坐标系,得到的lg△tlgh图线为一直线,该直线的斜率为__

(3)lg△tlgh图线与纵轴交点坐标为c,若机械能守恒,可以得到该地重力加速度g=__

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【题目】如图所示,电源电动势为E,内阻为rR1R2R3为定值电阻,S0S为电键,VA分别为电压表与电流表.初始时S0闭合、S断开,现将S闭合,则(

A.电压表V的读数变大,电流表A的读数变小B.电压表V的读数变大,电流表A的读数变大

C.电压表V的读数变小,电流表A的读数变小D.电压表V的读数变小,电流表A的读数变大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为a=10cmb=20cm,内阻为r=5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=rad/s的角速度匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。求电键S合上后,

1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式;

2)电压表和电流表示数;

3)从计时开始,线圈转过的过程中,通过外电阻R的电量。

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【题目】某物理兴趣小组想测定一种特殊电池的电动势E和内电阻r

l)某成员用多用电表的直流电压“2.5V”挡进行测量,结果指针偏转如图所示,则该电池的电动势约为__________V

2)估测后,该小组成员经过充分讨论后,利用下列器材进行实验:

A.毫安表A1(量程0-0.2mA,内阻r1=1.0Ω

B.毫安表A2(量程0-200mA,内阻r2约为0.003Ω

C.滑动变阻器R0-15Ω

D.定值电阻R=2.0Ω

E.定值电阻R1=9999.0Ω

F.开关一个,导线若干

①为了使测量尽可能精确,请将虚线方框内的实验电路图补充完整;

____

②实验时,A1的示数为I1A2的示数为I2,根据实验数据绘出I1-I2的图象如图所示,则该电池的电动势为__________V,内阻为r=__________Ω。(结果均保留三位有效数字)。

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【题目】水平面上有质量相等的ab两个物体,水平推力F1F2分别作用在ab上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下,两物体的图象如图所示,图中AB//CD.则整个过程中

A.F1的冲量等于F2的冲量

B.F1的冲量大于F2的冲量

C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量

D.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量

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【题目】ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,ABBC,由ab两种单色光组成的细光束从空气垂直射入棱镜,经两次反射后光线垂直BC射出,且在CDAE边只有a光射出,光路如图所示,则ab两束光( )

A.在真空中,a光的传播速度比b光大

B.这两束光同时射向某金属,若a光能发生光电效应,则b光一定能发生光电效应

C.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小

D.从零逐渐增大从水斜射入空气的入射角,b光比a光先发生全反射

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【题目】一理想变压器原、副线圈的匝数比为101,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是

A.副线圈输出电压的频率为50HzB.副线圈输出电压的有效值为31V

C.P向右移动时,副线圈两端电压变小D.P向右移动时,变压器的输出功率增加

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【题目】拉格朗日点又称平动点。地球和月球连线之间,存在一个拉格朗日点,处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别约为3.2×105km3.8×105,月球围绕地球公转周期约为27天。g10 m/s2,下列说法正确的是( )

A.地球的同步卫星轨道半径约为4.2×104km

B.空间站的线速度与月球的线速度之比约为0.84

C.地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度

D.月球的向心加速度小于空间站向心加速度

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