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如图所示,带电荷量为+q的金属圆环质量为m,套在固定的水平长直绝缘圆柱体上,环与...

如图所示,带电荷量为+q的金属圆环质量为m,套在固定的水平长直绝缘圆柱体上,环与圆柱体间的动摩擦因数为μ,环的直径略大于圆柱体的直径,整个装置处在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中.现给环向右的水平初速度v,设环在运动过程中带电荷量保持不变,则环运动过程中的速度图象可能是下图中的( )
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对圆环受力分析,根据圆环可能的运动情况进行分析,通过讨论可以得出可能出现的几种情况. 【解析】 若v=,则qBv=mg,因此金属圆环对圆柱体的压力为零,所受摩擦力为零,金属圆环此后做匀速运动,若v>,则qBv>mg,金属圆环对圆柱体的压力向上,在摩擦力f=μ(qvB-mg)=ma的作用下金属圆环做加速度不断减小的变减速运动,当qBv1=mg后,金属环做匀速运动;若v<,则qBv<mg,金属圆环对圆柱体的压力向下在摩擦力f=μ(mg-qvB)=ma的作用下金属圆环做加速度不断变大的变减速运动,直至静止,故符合条件的为ABD; 故选ABD.
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考点分析:
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如图所示,在平面直角坐标系的第一象限中,有垂直于xOy平面的匀强磁场,在坐标原点O有一个粒子发射源,可以沿x轴正方向源源不断地发出速度不同的同种带正电的粒子,不计粒子的重力.在坐标系中有一点B,在x轴正方向上有一点A,连接OB、AB恰可构成一个直角三角形,则关于粒子在该三角形区域中的运动情况下列说法正确的是( )
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A.出射速度越大的粒子,在三角形区域内运动的时间越长
B.出射速度越大的粒子,在三角形区域内运动的轨迹越长
C.所有从发射源射出后能够到达OB边的粒子,从射出至到达OB边的运动时间都相等
D.所有从发射源射出后能够到达AB边的粒子,从射出至到达AB边的运动时间都相等
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如图所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下再一次通过O点( )
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如图所示,虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面且与竖直平面夹角为45°的斜向下的匀强电场E,有一质量为m、电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落,当小球运动到复合场内时刚好做直线运动,那么( )
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A.小球在复合场中一定做匀速直线运动
B.磁感应强度manfen5.com 满分网,场强manfen5.com 满分网
C.若换成带正电的小球,小球仍可能做直线运动
D.若同时改变小球的比荷与初始下落高度h,小球仍能沿直线通过复合场
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如图所示,长方形abcd长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T.一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v=5×l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域( )
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A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa边和ab边
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和bc边
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manfen5.com 满分网如图所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝,线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5×10-3kg的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平.在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5T,方向与竖直线成30°角,要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少为( )
A.0.1 A
B.0.2 A
C.0.05 A
D.0.01 A
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