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如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境,在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区...

如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境,在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域,以MN为界,上部分匀强磁场的磁感强度为B1,下部分的匀强磁场的磁感强度为B2,B1=2B2=2B,方向相同,且磁场区域足够大.在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态,宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量-q的小球,发现球在界线处速度方向与界线成60°角,进入下部分磁场.然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时,刚好又接住球而静止,求
(1)PQ间距离是多大?
(2)宇航员质量是多少?

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(1)小球在两个磁场均做匀速圆周运动,由洛仑兹力充当向心力及圆周运动的性质,可求得粒子运动的关径及周期;由粒子运动的对称性可求得PQ间的距离; (2)由粒子的运动过程可求得宇航员运动的速度;由动量守恒可求得宇航员的质量. 【解析】 (1)画出小球在磁场B1中运动的轨迹如图所示,可知 R1-h=R1cos60°,R1=2h 由和B1=2B2 可知R2=2R1=4h 由 得 根据运动的对称性,PQ的距离为 l=2(R2sin60°-R1sin60°)=2h; (2)粒子由P运动到Q的时间 宇航员匀速运动的速度大小为 由动量守恒定律得MV-mv=0 可求得宇航员的质量 答:(1)PQ间的距离为2h;(2)宇航员的质量为.
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考点分析:
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将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力.图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的AA′之间来回滑动,AA′点与O 点连线与竖直方向之间的夹角相等且都为θ,均小于10°,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻.试根据力学规律和题中(包括图中)所给出的信息,求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的守恒量.(g=10m/s2
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(1)一只额定功率为P=20w的黑光灯正常工作时,约有5%的电能转化为光能,光能中约有46%是频率为γ=7×1014Hz的紫光.求黑光灯每秒钟向外辐射多少个该频率的紫光光子.
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(1)如果只将S1闭合,求通过电阻R5的电荷量.
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接1,调节manfen5.com 满分网,使电压表与电流表的示数尽可能大,读出电压表与电流表的读数分别为manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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