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【题目】如图所示,半径为R=2cm的圆形区域中有垂直纸在向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B=2T,一个比荷为2×106C/kg的带正电的粒子从圆形磁场边界上的A点以v0=8×104m/s的速度垂直直径MN射入磁场,恰好从N点射出,且∠AON=120。下列选项正确的是(

A. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cm

B. 带电粒子在磁场中运动的轨迹圆心一定在圆形磁场的边界上

C. 若带电粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射,一定从N点射出

D. 若要实现带电粒子从A点入射,从N点出射,则该圆形磁场的最小面积

【答案】BCD

【解析】

根据洛伦兹力提供向心力:,可得:,代入数据解得:r=2cm,故A错误;粒子运动轨迹如图所示:由上可知四边形AONP为菱形,又因为∠AON=120,根据几何知识可得圆心P一定在圆周上,故B正确;从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射,轨迹如图所示,易知四边形SCON为菱形,根据几何知识可知粒子一定N点射出,故C正确;

当带电粒子从A点入射,从N点出射,以AN为直径的圆的磁场,此时有最小面积即,故D正确。

练习册系列答案
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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=0t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的波速是0.4m/s,下列说法正确的是

A. 这列波的周期是0.15 s

B. 这列波沿x轴正方向传播

C. x=1 cm的质点在t=0.125 s时位于波谷

D. 0~0.2 s内,x=4 cm处的质点振动方向改变了2

E. 若此波传入另一介质中其波速变为0.60 m/s,则它在该介质中的波长为9 cm

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量m=lkg的小物块A,弹簧压缩后被锁定在某一长度。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带始终以v=2ms的速度逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面,质量M=2kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2l=1.0m。设物块AB之间发生的是对心碰撞(碰撞时间极短),碰撞后两者一起向前运动且碰撞瞬间弹簧锁定被解除。取g=10m/s2

(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小;

(2)若物块B第一次与A分离后,恰好运动到右边曲面距水平台面h=0.5m高的位置,求弹簧被锁定时弹性势能的大小;

(3)在满足(2)问条件的前提下,两物块发生多次碰撞,且每次碰撞后分离的瞬间物块A都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块ABn次碰撞后瞬间速度大小。(计算结果可用根号表示)

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【题目】某同学利用“插针法”测量一长方体玻璃砖的折射率,部分实验步骤如下:

将一张方格纸固定在木板上,玻璃砖放在方格纸上,如图所示,在纸上画出玻璃砖的两条边aa′

在玻璃砖的一侧插上两个大头针P1P2,然后眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,插上第三个大头针P3,使P3挡住P1P2的像,再插上第四个大头针P4,使P4 挡住P3P1P2的像。

请根据该同学的做法按下列要求作答:

I.在图中作出完整光路图和所需的辅助线,并求出该玻璃砖的折射率;

II.己知玻璃砖的厚度为d,光在真空中的传播速度为c,求本次实验中光通过玻璃砖所用的时间(不考虑反射)。

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【题目】如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机均恰能正常工作,求:

电路中的电流强度

电动机的输出功率;

电源的效率

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【题目】如图,在竖直向下的匀强电场中,质量为0.5kg的带正电小物块从光滑绝缘斜面上的A点由静止释放,经过B点后进入绝缘水平面,最后停在C点。某些时刻物块的瞬时速率记录在下表中。若物块经过B点前后速度大小不变,电场力与重力大小相等,取g=10m/s2,则

A. t=6s时物块恰好经过B

B. t=12s时物块恰好到达C

C. 物块与水平面间的动摩擦因数为

D. 整个过程中物块屯势能的减少量等于系统内能的增加量

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【题目】如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面有薄薄的金属层,膜后距离膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一个电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的  

A. 介质变化 B. 正对面积变化 C. 距离变化 D. 电压变化

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【题目】验证动量守恒定律的实验中,甲、乙两位同学用了不同的实验方案。

1)如图1所示,甲同学利用碰撞实验器验证动量守恒定律。

实验中,斜槽轨道末端_______________。(填选项前字母)

A.必须水平

B.要向上倾斜

C.要向下倾斜

若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2。实验要求m1___________m2r1_________r2。(填”“

1O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射小球m1多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其平均落点位置P,测量平抛射程OP。然后把被碰小球m2静置于轨道水平部分末端,再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。空气阻力忽略不计,接下来要完成的必要步骤是_____________。(填选项前的字母)

A.测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1开始释放时的高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1m2相碰后平均落地点的位置MN

E.测量平抛射程OMON

F.测量两个小球的半径r1r2

若两小球相碰前后的的动量守恒,其表达式可表示为_____________________________;若碰撞时弹性碰撞,则还可以写出表达式为________________________。(用问中测量的量表示)

2)如图2所示,乙同学利用此装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨(轨道与滑块间摩擦力忽略不计)上装有两个光电计时装置CD,可记录遮光片的遮光时间。将滑块AB静止放在导轨上,乙同学按照如下步骤进行试验:

a.测量滑块A的质量,测量滑块B的质量

b.测量滑块A的遮光片的宽度d1,滑块B的遮光片的宽度d2

c.给滑块A一个向右瞬时冲量,让滑块A与静止的滑块B发生碰撞后,BA依次通过光电计时装置D

d.待BA完全通过广电计时装置D后用手分别按住

e.记录光电计时电装置C显示的时间t1和装置D显示的时间t2t3

完成上述实验步骤需要的实验器材有___________

按照乙同学的操作,若两滑块碰撞前后的动量守恒,其表达式可表示为________________________;两滑块碰撞过程中损失的机械能为________________________________

3)通过实验来验证动量守恒定律,不论采用何种方法,都要测得系统内物体作用前后的速度,请比较分析甲、乙同学的两个实验方案,分别说明在测得速度的方法上有何不同?___________

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【题目】如图所示,金属框架固定在水平面上,金属杆ab与框架间无摩擦,整个装置处于竖直方向的磁场中。若因磁场的变化,使杆ab运动,下列判断正确的是  

A. ab向右运动,则磁场可能竖直向上且减小

B. ab向左运动,则磁场可能竖直向上且减小

C. ab向右运动,则磁场可能竖直向上且增大

D. ab向左运动,则磁场可能竖直向上且增大

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