如图所示的直角坐标系第 I、I I象限内存在方向向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷
C/kg的正离子,不计离子之间的相互作用.
(1)求离子在匀强磁场中运动周期;
(2)若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出,求经过
s时间这些离子所在位置构成的曲线方程;
(3)若离子自原点O以相同的速率v
=2.0×10
6m/s沿不同方向射入第 I象限,要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动,则题干中的匀强磁场区域应怎样调整(画图说明即可)?并求出调整后磁场区域的最小面积.
考点分析:
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如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v
.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行.
(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向;
(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a;
(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为E
p,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q.
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如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ.
(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v
的最小值.
(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t.
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(选修模块3-5)
(1)下列说法中正确的是______.
A.光电效应现象说明光具有粒子性
B.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
C.玻尔建立了量子理论,成功解释了各种原子发光现象
D.运动的宏观物体也具有波动性,其速度越大物质波的波长越大
(2)氢原子的能级图如图1所示,一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生______种不同频率的光子,其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=______的能级跃迁所产生的.
(3)如图2所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面的速度为v,接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速度的大小.
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(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______.
A.机械波和电磁波都能在真空中传播
B.铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C.根据狭义相对论的原理知,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的
D.两列波叠加时产生干涉现象,其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的
(2)如图1所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s,则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=______cm,x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为______cm.
(3)如图2所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率n=
,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点.激光a以入射角i=60°射向玻璃砖圆心O,结果在屏幕MN上出现两光斑,求两光斑之间的距离L.
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(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是______
A.液体的分子势能与液体的体积无关
B.为了保存玉米地水分,可以锄松地面,破坏土壤里的毛细管
C.从微观角度看,气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的
D.扩散现象可以在液体、气体中进行,不能在固体中发生
(2)如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况,图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同,由此得出晶体具有______的性质.如图乙所示,液体表面层分子比较稀疏,分子间距离大于分子平衡距离r
,因此表面层分子间作用表现为______.
(3)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图丙所示,气体在状态A时的压强p
=1.0×10
5Pa,线段AB与V轴平行.
①求状态B时的压强为多大?
②气体从状态A变化到状态B过程中,对外界做的功为10J,求该过程中气体吸收的热量为多少?
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