22.图为可测定比荷的某装置的简化示意图.在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场.磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在y轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口.在y上安放接收器.现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场.若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到.且运动轨迹半径恰好最小.设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力. (1)求上述粒子的比荷, (2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻.在第一象限内再加一个匀强电场.就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动.求该匀强电场的场强大小和方向.并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场, (3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子.在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内.求此矩形磁场区域的最小面积.并在图中画出该矩形. 答案(1)=4.9×C/kg(或5.0×C/kg),(2) , (3) [解析]本题考查带电粒子在磁场中的运动.第(2)问涉及到复合场问是带电粒子在有界磁场中的运动. (1)设粒子在磁场中的运动半径为r.如图.依题意M.P连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径.由几何关系得 ① 由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力.可得 ② 联立①②并代入数据得 =4.9×C/kg(或5.0×C/kg) ③ (2)设所加电场的场强大小为E.如图.当粒子子经过Q点时.速度沿y轴正方向.依题意.在此时加入沿x轴正方向的匀强电场.电场力与此时洛伦兹力平衡.则有 ④ 代入数据得 ⑤ 所加电场的长枪方向沿x轴正方向.由几何关系可知.圆弧PQ所对应的圆心角为45°.设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T.所求时间为t.则有 ⑥ ⑦ 联立①⑥⑦并代入数据得 ⑧ (3)如图.所求的最小矩形是.该区域面积 ⑨ 联立①⑨并代入数据得 矩形如图丙中 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2009年高考福建理综卷)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 Ω,现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡,如图乙所示,则(  )

A.电压表V的示数为220 V

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484 W

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

 

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(2009年高考福建理综卷)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是(  )

A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象

D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

 

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 (2009年高考福建卷)“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中,设探测器运行的轨道半径为r,运行速率为v,当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时                (    )

A.r、v都将略为减小                B.r、v都将保持不变

C.r将略为减小,v将略为增大       D. r将略为增大,v将略为减小

 

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 (2009年高考福建卷)“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中,设探测器运行的轨道半径为r,运行速率为v,当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时                (    )

A.r、v都将略为减小                B.r、v都将保持不变

C.r将略为减小,v将略为增大        D. r将略为增大,v将略为减小

 

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(2009年高考福建理综卷改编)如图9-3-14所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程(  )

图9-3-14

A.杆的速度最大值为

B.流过电阻R的电量为

C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量

 

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同步练习册答案