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如下图所示,一个质量为m、电量为e的静止质子,经电压为U的电场加速后,射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内.在MN内,有n块互成直角、长为L的硬质塑料板(不导电,宽度很窄,厚度不计).

    (1)求质子进入磁场时的速度v0

(2)若质子进入磁场后与每块塑料板碰撞后均没有能量损失,求质子穿过磁场区域所需的时间t

        

(1)根据能的转化和守恒定律,有:

    得:

(2)质子打到第一块板上后速度与原煤速度方向垂直,由于 没有能量损失,仍以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动。显然,质子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到第一块板的下部。由于 不计板的厚度,所以质子从第一次打到板后第二打到板运动的时间为质子在磁场运动一周的时间,即一个周期T

    根据牛顿定律   和运动学公式

    得:

    质子在磁场中共碰到n块板,做圆周运动所需要的时间为t2=nT

    质子进入磁场中,在v0方向的总位移,时间为

    则

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如下图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确是(  )

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科目:高中物理 来源:2014届黑龙江省高三上学期第二次月考物理试卷(解析版) 题型:选择题

如下图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确是(  )

A.小球运动到最低点时,台秤的示数最大且为(M+6m)g

B.小球运动到最高点时,台秤的示数最小且为Mg

C.小球在a、b、c三个位置台秤的示数相同

D.小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大,人处于超重状态

 

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年江西省协作体高三第三次联考理科综合物理试卷(解析版) 题型:选择题

如下图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确是(   )

A. 小球运动到最低点时,台秤的示数最大且为(M+6m)g

B. 小球运动到最高点时,台秤的示数最小且为Mg

C.小球在a、b、c三个位置台秤的示数相同

D.小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大,人处于超重状态

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如下图所示,一个质量为、电量为+2×106C的小球,套在绝缘杆上,标可在竖直平面内绕上端转动,球与杆的动摩擦因数为0.5,整个装置处于电场强度大小为2×104N/C,方向水平向右的匀强电场中,取g=10m/s2。求:

   (1)杆与竖直方向夹角多大时,小球运动速度变化最快

   (2)当杆竖直放置时,球沿杆下滑1m所损失的机械能

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012年5月江西重点中学协作体第三次联考)如下图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确是(   )

A. 小球运动到最低点时,台秤的示数最大且为(M+6m)g

B. 小球运动到最高点时,台秤的示数最小且为Mg

C.小球在a、b、c三个位置台秤的示数相同

D.小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大,人处于超重状态

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