如图所示,在真空中,半径为R=5L
的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为d=6L
,板长为L=12L
,板的中心线O
1O
2与磁场的圆心O在同一直线上.给M、N板加上电压U
,其变化情况如下图所示.有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子,从M、N板右侧沿板的中心线,在t=0或t=T/4时刻以速率v向左射入M、N之间,粒子在M、N板的左侧刚好以平行于M、N板的速度射出.若上述粒子经磁场后又均能平行于M、N极板返回电场,而电场变化的周期T未知,求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件.(不计粒子重力)
考点分析:
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如图所示,甲车质量m
1=m,在车上有质量为M=2m的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m
2=2m的乙车正以v
的速度迎面滑来.已知
.为了避免两车发生碰撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳上了乙车.试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件?不计地面和斜坡的摩擦,小车和人均可看作质点.
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如图所示,由7根长度都是L的金属杆连接成的一个“日”字型的矩形金属框abcdef,放在纸面所在的平面内.有一个宽度也为L的匀强磁场,磁场边界跟cd杆平行,磁感应强度的大小是B,方向垂直于纸面向里,金属杆af、be、cd的电阻都为r,其他各杆的电阻不计,各杆端点间接触良好.现以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉,从cd杆刚进入磁场瞬间开始计时,求:
(1)cd杆在磁场中运动的过程中,通过af杆的电流;
(2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中,金属框中电流所产生的总热量Q.
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我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施,到1984年4月,我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用,标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段.现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统.
(1)若已知地球的平均半径为R
,自转周期为T
,地表的重力加速度为g,试求同步卫星的轨道半径R;
(2)有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星,自西向东绕地球运行,其运行半径为同步轨道半径R的四分之一,试求该卫星的周期T是多少?该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次.(计算结果只能用题中已知物理量的字母表示)
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如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B端在O的正上方,一个小球在A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点.
求:(1)释放点距A点的竖直高度;
(2)落点C与O点的水平距离.
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我们知道,验电器无法定量测定物体的带电量.学校实验室也没有其他定量测定电量的仪器.某研究性学习小组设计了一定量测定轻质小球带电量的方案如下:取两个完全相同的轻质小球,用天平测出小球的质量m,然后让小球带上相同的电量Q,并将两个带电小球用相同的绝缘轻质细线如图所示悬挂(悬线长度远大于小球半径),测出稳定后悬线偏离竖直方向的夹角θ等物理量,从而算出小球的电量Q.
你认为该设计方案是否可行,若可行,则还需测量哪些物理量才能求出小球所带的电量,用字母表示该物理量,并写出小球所带电量的表达式及其推导的过程.
若不可行,请写出你的实验方案和相应的计算表达式及其推导过程.
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