[题目]如图所示.扇形区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场.边界OA上有一粒子源S．某一时刻.从S平行于纸面向各个方向射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用).所有粒子的初速度大小相同.经过一段时间粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC＝60.从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于(T为粒子在磁场中运动的周期).则从� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，扇形区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S．某一时刻，从S平行于纸面向各个方向射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC＝60，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为

A.B.C.D.

【答案】CD

【解析】

粒子在磁场做匀速圆周运动，粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的弦．初速度大小相同，轨迹半径相同．

设OS=d，当出射点D与S点的连线垂直于OA时，DS弦最长，轨迹所对的圆心角最大，周期一定，则由粒子在磁场中运动的时间最长．由此得到：
轨迹半径为：

当出射点E与S点的连线垂直于OC时，弦ES最短，轨迹所对的圆心角最小，则粒子在磁场中运动的时间最短．则：

SE=

由几何知识，三角形O′ES是等边三角形，则得θ=60°，最短时间：

所以粒子在磁场中运动时间范围为

A．，与结论不相符，选项A错误；

B．，与结论不相符，选项B错误；

C．，与结论相符，选项C正确；

D．，与结论相符，选项D正确；

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(1)根据频闪照片分析可知碰撞发生位置在__________cm刻度处；

(2)A滑块碰撞后的速度__________，B滑块碰撞后的速度_____，A滑块碰撞前的速度__________。

(3)根据频闪照片分析得出碰撞前两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是___；碰撞后两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是____。本实验中得出的结论是______。

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