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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...

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manfen5.com 满分网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manfen5.com 满分网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=2.0×106m/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.

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根据洛伦兹力提供向心力,和牛顿第二定律可以求出粒子运动的周期; 粒子运动的周期与粒子的速度无关,运动的时间相等时,所有粒子转过的角度是相等的,这样就可以求得粒子的位置; 根据洛伦兹力提供向心力,求得粒子的运动半径;根据初速度的方向与半径,即可以确定粒子运动的圆心的位置. 【解析】 (1)洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律  有 运动周期s (2)离子运动时间 根据左手定则,离子沿逆时针方向作半径不同的圆周运动, 转过的角度均为 这些离子所在位置均在过坐标原点的同一条直线上, 该直线方程 (3)离子自原点O以相同的速率v沿不同方向射入第一象限磁场,均做逆时针方向的匀速圆周运动 根据牛顿第二定律  有 得:=1m 这些离子的轨道圆心均在第二象限的四分之一圆弧AC上,欲使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,离开磁场时的位置在以点(1,0)为圆心、半径R=1m的四分之一圆弧(从原点O起顺时针转动90°)上,磁场区域为两个四分之一圆的交集,如图所示调整后磁场区域的最小面积m2 答:(1)离子在匀强磁场中运动周期π×10-6s; (2)离子所在位置构成的曲线方程; (3)调整后磁场区域的最小面积.
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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Ep,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/s2,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
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(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.
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(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)
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A.机械波和电磁波都能在真空中传播
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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
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(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.
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(1)下列说法正确的是______
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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
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(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______
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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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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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