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如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆...

如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B.现有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从P点沿半径方向向左侧射出,最终打到Q点,不计粒子的重力.求:
(1)粒子从P点到Q点的最短运动时间及其对应的运动速率;
(2)符合条件的所有粒子的运动时间及其对应的运动速率.

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带电粒子在磁场中只受洛伦兹力,做匀速圆周运动.由题意可知:粒子在垂直向里的磁场运动圆弧,在垂直向外的磁场运动圆弧,对应的时间最短.从而根据已知长度来求出运动速率.由于磁场大小均相同,且洛伦兹力又不做功,因此相同的速率下,它们的半径均相同.虽不同的运动速率,但周期均相同,所以由题意来确定所有粒子的运动类型,从而求出运动时间及运动速率. 【解析】 (1)粒子的运动轨迹将磁场边界分成2等分时,对应有最短运动时间 由几何知识可得:粒子运动的半径r=R 又Bvq=m得v= 由对称性可得,粒子刚好在磁场中运动一周t= (2)设粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分(n=2,3,4…)  由几何知识得 ,r=Rtanθ(n=2,3,4…)  粒子的速率为v=tan(n=2,3,4…) 当n为偶数时,由对称性可得粒子在磁场中运动圈,t=T=(n=2,4,6…) 当n为奇数时,t为周期的整数倍加上第一段的运动时间,即 t=T+T=(n=3,5,7…)
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考点分析:
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如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5×103N/C,一不带电的绝缘小球甲,以初速度V沿水平轨道向右运动,到B点时与静止在该点带正电的小球乙发生弹性碰撞,碰撞后乙球恰能通过轨道的最高点已知甲、乙两球的质量均为m=1xlO-2kg,乙球所带电荷量q=2×10-5C(取g=10m/S2,水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)求:
(1)乙球通过D点后落到水平轨道上的位置距B点的距离;
(2)甲球初速度V的大小.

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manfen5.com 满分网如图所示,水平地面AB与倾角为θ的斜面平滑相连.一个质量为m的物块静止在A点.现用水平恒力F向右拉物块,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t到达B点,此时撤去拉力F,物块在B点平滑地滑上斜面.已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g求:
(1)物块运动到B点时速度的大小;
(2)物块沿斜面向上运动时加速度的大小;
(3)物块沿斜面上滑的最大距离.
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(1)下图的游标卡尺的读数是______mm
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(2)在研究弹簧的形变量与外力关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力尸,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图象如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为______N/m
(3)某实验小组用如图所示的实验装置来测量木板对物块的摩擦力所做的功.一物块放在粗糙的水平长木板上,右侧栓有一细线,跨过固定在木板边缘的滑轮与重锤连接,物块左侧与穿过打点计时器的纸带相连,长木板固定在水平实验台上,manfen5.com 满分网
实验时,物块在重锤牵引下向右运重锤落地后,物块继续向右做勻减速运动.
①下图给出了重锤落地后打点计时器打出的纸带,纸带上的小黑点是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离已在图中标出,打点计时器所用交流电频率为50Hz,根据该图可以判断纸带的______(选填“左端”或“右端”)与物块相连.打点计时器在打下4点和B点时物块的速度分别为vA=______m/s,vB=______m/s (结果保留三位有效数字)
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②一个电流计的满偏电流Ig=100μA,内阻为600Ω,要把它改装成一个量程为0.6A的电流表,则应在电流计上______(填串联或并联)一个约______Ω的电阻(保留一位有效数字)

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A.mgLcotθ
B.mgLtanθ
C.mgL-mgLcosθ
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如图所示是某绳形成横波过程的示意图,1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.当t=0时,质点1开始振动且速度竖直向上,经过manfen5.com 满分网T(T为周期),质点5开始振动.下列判断正确的是( )manfen5.com 满分网
A.t=manfen5.com 满分网T时,质点5振动的速度方向竖直向上
B.t=manfen5.com 满分网T时,质点8振动的速度方向竖直向下
C.t=T时质点16开始振动
D.t=manfen5.com 满分网T时,质点12的加速度方向竖直向下
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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