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(2010年高考江苏卷)如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中...

(2010年高考江苏卷)如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直.abc三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场,它们的速度大小相等,b的速度方向与SS′垂直,ac的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为αβ,且αβ.三个质子经过附加磁场区域后能到达同一点S′,则下列说法中正确的有(  )

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A三个质子从S运动到S′的时间相等

B.三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO′轴上

C.若撤去附加磁场,a到达SS′连线上的位置距S点最近

D.附加磁场方向与原磁场方向相同

 

CD 【解析】洛伦兹力对粒子始终不做功,由于a、b、c三个质子射入磁场时的速度大小相等,所以它们进入磁场后速度大小始终不变,显然弧长最长的c运动时间最长,a运动时间最短,选项A错;撤去附加磁场后三个质子均做匀速圆周运动,其中质子b轨迹为半圆,由于α>β,通过画图可看出a到达SS′连线上位置距S点最近,b到达SS′连线上的位置离S点最远,选项C正确;比较a、b两质点,b在附加磁场中运动的弧长比a在附加磁场中运动的弧长长,但它们均从同一位置S′离开磁场,故附加区域合磁场磁感应强度比原磁场磁感应强度大,因此附加磁场方向与原磁场方向相同,选项D正确.由于附加磁场区域的合磁场磁感应强度比原磁场的强,附加区域质子运动半径小,故未进入附加磁场之前的圆心位置在OO′轴右方,从附加磁场出来后的圆心在OO′左侧(如图)选项B错误.
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地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动,如图所示,由此可以判断(  )

A.油滴一定做匀速运动

B.油滴可以做变速运动

C.如果油滴带正电,它是从M点运动到N

D.如果油滴带正电,它是从N点运动到M

 

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A.四种粒子都带正电

B.四种粒子都带负电

C.打到ab点的粒子带正电

D.打到cd点的粒子带正电

 

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如图所示,电源电动势E=2 V,内电阻r=0.5 Ω,竖直导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1 kg,电阻R=0.5 Ω,它与导轨的动摩擦因数μ=0.4, 有效长度为L=0.2 m,为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动,我们施一与纸面成30°角向里且与金属棒垂直的磁场,问磁场方向是斜向上还是斜向下?磁感应强度B的范围是多大?(g=10 m/s2)

 

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如图所示,PQEF为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30 g.在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?

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(2011年绍兴一中高三月考)如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心.两金属轨道之间的宽度为0.5 m,匀强磁场方向如图,大小为0.5 T.质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点.当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动.已知MNOP=1 m,则(  )

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A.金属细杆开始运动的加速度为5 m/s2

B.金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s

C.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2

D.金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N

 

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