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【题目】如图所示。在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子abc以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹。已知OPQ的中点。不计粒子重力。下列说法中正确的是(  )

A.粒子c带正电,粒子ab带负电

B.射入磁场时粒子c的速率最小

C.粒子a在磁场中运动的时间最长

D.若匀强磁场磁感应强度增大,其它条件不变,则a粒子运动时间不变

【答案】AC

【解析】

A.带电粒子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转,根据左手定则可知粒子c带正电,粒子ab带负电,A正确;

B.洛伦兹力提供向心力

解得

根据几何关系可知粒子运动的半径最小,所以粒子的速率最小,B错误;

C.粒子在磁场中运动的周期为

粒子在磁场中轨迹对应的圆心角最大,大小为,所以粒子在磁场中运动的时间最长,为半个周期,C正确;

D.洛伦兹力提供向心力

解得粒子运动半径

磁感应强度增大,可知粒子运动的半径减小,所以粒子运动的圆心角仍然为,结合上述可知粒子运动的周期改变,所以粒子运动的时间改变,D错误。

故选AC

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】关于如图 a、b、c、d所示的四种圆周运动模型,说法正确的是:

A. 如图a所示,汽车安全通过拱桥最高点时,车对桥面的压力大于车的重力

B. 如图b所示,在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力

C. 如图c所示,轻质细杆一端固定一小球,绕另端O在竖直面内做圆周运动,在最高点小球所受合力可能为零

D. 如图d所示,火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时,车轮可能对内外轨均无侧向压力

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,薄纸带放在光滑水平桌面上,滑块放在薄纸带上,用水平恒外力拉动纸带,滑块落在地面上A点;将滑块和纸带都放回原位置,再用大小不同的水平恒外力拉动纸带,滑块落在地面上B点。已知两次滑块离开桌边时均没有离开纸带,滑块与薄纸带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两次相比,第2次(  )

A.滑块在空中飞行时间较短

B.滑块相对纸带滑动的距离较短

C.滑块受到纸带的摩擦力较大

D.滑块离开桌边前运动时间较长

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【题目】如图甲所示,两根由弧形部分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导轨平行放置,弧形部分竖直,直线部分水平且左端连线垂直于导轨,已知导轨间距为L。金属杆ab长度都稍大于La杆静止在弧形部分某处,b杆静止在水平部分某处。水平区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为Ba杆从距水平导轨高度h处释放,运动过程中a杆没有与b杆相碰,两杆与导轨始终接触且垂直。已知ab的质量分别为2mm,电阻分别为2RR,重力加速度为g;导轨足够长,不计电阻。

(1)a杆刚进入磁场时,b杆所受安培力大小;

(2)求整个过程中产生的焦耳热;

(3)a杆从距水平导轨不同高度h释放,则要求b杆初始位置与水平导轨左端间的最小距离x不同。求xh间的关系式,并在图乙所示的x2-h坐标系上画出h=hlh=h2区间的关系图线。

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【题目】如图所示,轨道NOOM底端对接且。小环自N点由静止滑下再滑上OM。已知小环在轨道NO下滑的距离小于轨道OM上滑的距离,忽略小环经过O点时的机械能损失,轨道各处的摩擦因数相同。若用afvE分别表示小环的加速度、所受的摩擦力、速度和机械能,这四个物理量的大小随环运动路程的变化关系如图。其中能正确反映小环自N点到右侧最高点运动过程的是(  )

A.B.

C.D.

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【题目】某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型:PQMN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨,导轨间分布着竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B1B2。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部(车箱与金属框绝缘)。其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1B2同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力,并带动实验车沿导轨运动,已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R,列车与线框的总质量m,悬浮状态下,实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是(  )

A.列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变

B.列车在运动过程中金属框产生的最大电流为

C.列车最后能达到的最大速度为

D.列车要维持最大速度运动,它每秒钟消耗的磁场能为

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【题目】在没有天平的情况下,实验小组利用以下方法对质量进行间接测量,装置如图甲所示:一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物PQ相连,重物PQ的质量均为m(已知),在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z。重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连,已知当地重力加速度为g

(1)某次实验中。先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图乙所示的纸带。相邻两计数点间还有四个点没画出,则系统运动的加速度a=______________m/s(保留两位有效数字)。

(2)在忽略阻力的情况下,物块Z质量M的表达式为M=________(用字母mag表示)。

(3)(2)中理论关系测得的质量为M,而实际情况下,空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略,使物块Z的实际质量与理论值M有一定差异。这是一种_______(填“偶然误差”或“系统设差”)。

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【题目】如图,半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CDC处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点。半径OAOCOB的夹角分别为53°37°。将一个质量m=0.5kg的物体(视为质点)从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出,恰从与p点水平距离为1.2mA点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8,求:

(1)物体水平抛出时的初速度大小v0

(2)物体经过B点时,对圆弧轨道压力大小FN

(3)物体在轨道CD上运动的距离。

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【题目】如图,两电荷量分别为Q(Q>0)-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于yO点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(  )

A. b点电势为零,电场强度也为零

B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右

C. 将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大

D. 将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功

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