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【题目】如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷为的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上,则下列说法正确的是(不计重力)(  )

A. 离子在磁场中的运动轨迹半径一定相等

B. Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

C. 离子在磁场中运动时间一定相等

D. 沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

【答案】AB

【解析】离子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力 ,解得: ,因粒子的速率相同,比荷相同,所以半径一定相同,故A正确;由圆的性质可知,轨迹圆与磁场圆相交,当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大,离子圆周运动的最大弦长为PQ,故由Q点飞出的粒子圆心角最大,所对应的时间最长,此时粒子一定不会沿PQ射入,故B正确,D错误;粒子在磁场里的运动周期为: 设粒子轨迹所对应的圆心角为θ,则粒子在磁场中运动的时间为,所有粒子的运动周期相等,由于离子从圆上不同点射出时,轨迹的圆心角不同,所以离子在磁场中运动时间不同,故C错误。所以AB正确,CD错误。

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【题目】带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,下列说法正确的是

A. 粒子可能带负电,在b点时速度较大

B. 粒子的电势能在b点时较大

C. 粒子的加速度在a点时较大

D. 粒子一定带正电,动能先变小后变大

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【题目】质量M=0.2 kg的小圆环穿在固定的足够长的斜木杆上,斜木杆与水平方向的夹角θ=37°,小圆环与木杆间的动摩擦因数μ=0.5,小圆环受到竖直向上的恒定拉力F=3 N后,由静止开始沿木杆斜向上做匀加速直线运动(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2),求:
(1)小圆环沿斜木杆向上的合外力为多少;
(2)4 s末小圆环的速度为多少?

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【题目】如图所示,竖直放置的两光滑平行金属导轨置于垂直于导轨向里的匀强磁场中,两根质量相同的金属棒AB与导轨紧密接触且可自由滑动.先固定A,释放B,当B的速度达到10m/s时,再释放A,经1s时间A棒速度达到12m/s,(g10m/s2)则:( )

A. vA=12m/s时,vB=18m/s

B. vA=12m/s时,vB=22m/s

C. 若导轨很长,它们最终速度必相同

D. 它们最终速度不相同,但速度差恒定

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【题目】如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m.导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.4Ω.导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动做匀加速直线运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示.

1)求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式;

2)求第2s末外力F的大小;

3)如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J,求整个回路中产生的焦耳热是多少.

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【题目】一轻质橡皮筋原长L=50cm,劲度系数k=100N/m,将其上端固定在天花板上O点,如图甲所示。

(1)在其下端A处用细线悬挂重为16N的物块,静止后如图乙所示,求橡皮筋的伸长量x1
(2)在图乙中A处用一水平外力向右缓慢拉动,使橡皮筋与竖直方向成37°角时保持静止,如图丙所示,求橡皮筋的伸长量x2和物块高度的变化量h。(sin37°=0.6 , cos37°=0.8)

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【题目】研究匀变速直线运动的实验中除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细线、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有( )

A.天平B.电压可调的直流电源C.电压合适的50HZ交流电源D.秒表

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【题目】如图所示,一个半径为R的圆球,其重心不在球心O上,将它置于水平地面上,则平衡时球与地面的接触点为A;若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,则平衡时(静摩擦力足够大)球与斜面的接触点为B.已知AB的圆心角度数为60°,则圆球重心离球心O的距离是

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【题目】如图所示,两光滑金属导轨,间距d2m,在桌面上的部分是水平的,仅在桌面上有磁感应强度B1T、方向竖直向下的有界磁场,电阻R,桌面高H0.8m,金属杆ab质量m0.2kg,其电阻r,从导轨上距桌面h0.2m的高度处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s0.4m,取g10m/s2,求:

1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小;

2)整个过程中电阻R放出的热量;

3)磁场区域的宽度。

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