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15.如图所示,OX和MN是匀强磁场中两条平行的边界线,速率不同的同种带电粒子从O点沿OX方向同时射向磁场,其中穿过a点的粒子速度为v1、方向与MN垂直,穿过b点的粒子速度为v2、方向与MN成60°角.设两粒子从O点到MN所需时间分别为t1和t2,则t1:t2为(  )
A.1:3B.4:3C.1:1D.3:2

分析 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据粒子的运动的轨迹和粒子做圆周运动的周期公式可以判断粒子的运动的时间.

解答 解:粒子在磁场中运动的周期的公式为T=$\frac{2πm}{qB}$,由此可知,粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关,所以粒子在磁场中的周期相同,由粒子的运动的轨迹可知,通过a点的粒子的偏转角为90°,通过b点的粒子的偏转角为60°,所以通过a点的粒子的运动的时间为$\frac{1}{4}$T,通过b点的粒子的运动的时间为$\frac{1}{6}$T,所以从O点到a、b所需时间t1:t2为3:2,所以D正确.
故选:D.

点评 知道电子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,电子在磁场中做圆周运动的周期相同,根据轨迹求出速度比和时间比.

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5.在研究平抛运动时,为证明平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动.某同学设计了如图所示的实验装置:小球A沿轨道滑下,离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地.该现象说明了A球在离开轨道后,竖直方向的分运动是自由落体运动.下面列出了一些操作要求,你认为正确的是(  )
A.通过调节轨道,使轨道末端水平
B.通过调节整个装置,使A球离开轨道末端时与B球从同一高度下落
C.每次在轨道上端释放小球A的位置必须在同一点
D.每次在轨道上端释放小球A,必须由静止释放
E.必须改变整个装置的高度H做同样的实验

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6.如图所示,等腰直角三角形区域内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为L,高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向以速度v匀速穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置.下列说法正确的是(  )
A.穿过磁场过程中磁通量最大值为φ=$\frac{1}{2}$BL2
B.穿过磁场过程中感应电动势的最大值为$\frac{1}{2}$BLv
C.线框中产生的电流始终沿顺时针方向
D.穿过磁场过程中线框受到的安培力始终向左

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3.如图甲所示,电极K连续发出初速不计、比荷$\frac{q}{m}$=2×107C/kg的正粒子,经U=1.6×104V的电场加速后,由小孔S沿平行板M、N中线射入板间.M、N板长l1=0.24m,相距d=0.16m.以垂直纸面向里为磁场正方向,板间磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.两板右侧有一记录圆筒,筒左侧与平行板右端相距l2=0.02m,筒绕其竖直中心轴匀速转动的周期T=0.4s,筒的周长s=0.4m,筒的高度足够大,能全部接收从M、N板右侧射出的粒子.以t=0时进入板间的粒子打到筒记录纸上的点为直角坐标系xOy的原点,并取y轴竖直向上,如图丙.在粒子通过磁场区域的极短时间内,磁场视作恒定,不计粒子重力.

(1)求进入平行板间粒子的速度大小;
(2)求使粒子能击中圆筒的磁感应强度B的取值范围;
(3)求粒子打到记录纸上的最高点的y坐标值和x坐标值;
(4)在图丙中画出粒子打到记录纸上的点形成的图线(不必写出运算过程).

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10.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P此时刻沿-y轴方向运动,经过0.1s第一次到达平衡位置,波速为5m/s,则(  )
A.该波沿x轴正方向传播
B.Q点的振幅比P点的振幅大
C.P点的横坐标为x=2.5m
D.Q点(横坐标为x=7.5m的点)的振动方程为y=5cos$\frac{5π}{3}$t

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20.如图所示,A、B两小球用轻杆连接,竖直放置.由于微小的扰动,A球沿竖直光滑槽运动,B球沿水平光滑槽运动.则在A球到达底端前(  )
A.A球做匀加速直线运动
B.轻杆对A球先做负功后做正功
C.A球到达竖直槽底端时机械能最小
D.A球到达竖直槽底端时B球的速度最大

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4.处在地球表面的物体由于随地球一起自传,其重力并不等于万有引力,试分析位于赤道上的质量为1kg的物体的重力和万有引力的偏差约为万有引力的百分之几.(已知地球半径R=6.4×106m,g=9.8m/s2

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