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如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于...

如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。电场强度大小为E,方向竖直向上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的满分5 manfen5.com倍。已知带电粒子的质量为m,电量为g,重力不计。粒子进入磁场前的速度如图与水平方向成θ=60°角。求:

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(1)粒子带什么性质的电荷;

(2)粒子在磁场中运动时速度多大;

(3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大?

 

(1)负电;(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)根据粒子在磁场中偏转的情况和左手定则可知,粒子带负电。 (2)由于洛伦兹力对粒子不做功,故粒子以原来的速率进入电场中,设带电粒子进入电场的初速度为v0,在电场中偏转时做类平抛运动,由题意知粒子离开电场时的末速度大小为,将分解为平行于电场方向和垂直于电场方向的两个分速度 由几何关系知  ①         ②         ③         ④         ⑤    联立求解①②③④⑤得   (3)如图所示,带电粒子在磁场中所受洛伦兹力作为向心力,设在磁场中做圆周运动的半径为R,圆形磁场区域的半径为r,则     ⑦      ⑧    由几何知识可得:r=Rsin30°  ⑨  磁场区域的最小面积为  ⑩  联立求解⑧⑨⑩得   考点:带电粒子在电场中的运动及在磁场中的运动问题。
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考点分析:
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10只相同的轮子并排水平排列,圆心分别为O1、O2、O3…O10,已知O1O10=3.6m,水平转轴通过圆心,轮子均绕轴以n=±满分5 manfen5.com的转速顺时针转动。现将一根长0.8m、质量为2.0kg的匀质木板平放在这些轮子的左侧,木板左端恰好与O1竖直对齐(如图所示),木板与轮子间的动摩擦因数为0.16,不计轴与轮间的摩擦,g取10m/s2。求:

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(1)木板在轮子上水平移动的总时间;

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(1)物体A在斜面上的运动情况?说明理由。

(2)加磁场前A沿斜面运动的距离为多少?

(3)物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能?(结果用字母表示)

 

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(1)行星的质量M;

(2)作用于卫星上的引力F;

(3)若行星的半径是卫星轨道半径的满分5 manfen5.com,行星表面的重力加速度g是多大?

 

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