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狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分...

狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它r处的磁感应强度大小为满分5 manfen5.com(k为常数),其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图乙所示)分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定,有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是

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A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示

B.若小球带负电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示

C.若小球带负电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示

D.若小球带正电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示

 

B 【解析】 试题分析:要使粒子能做匀速圆周运动,则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力;在甲图中,若粒子为正电荷且顺时针转动(由上向下看)则其受力斜向上,与重力的合力可以指向圆心,故A正确;而若为负电荷,但逆时针转动,同理可知,合力也可以充当向心力,故C正确;Q带正电,则带正电荷的小球在图示位置各点受到的电场力背向Q,则电场力与重力的合力不可能充当向心力,不会在Q正下方,故B错误;但若小球带负电,则小球受电场力指向Q,故电场力与重力的合力可以提供向心力,可以在Q正下方运动,故D正确。 考点:考查了洛伦兹力  
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考点分析:
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2013年12月2日1时30分,搭载月球车和着陆器的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空,飞行约18min后,嫦娥三号进入如图所示的地月转移轨道AB,A为入口点,B为出口点,嫦娥三号在B点经过近月制动,进入距离月面h=100公里的环月圆轨道,其运行的周期为T,然后择机在月球虹湾地区实行软着陆展开月面巡视勘察。若以R表示月球半径,忽略月球自转及地球对它的影响。下列说法正确的是

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A.携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中一直处于失重状态

B.物体在月球表面自由下落的加速度大小为满分5 manfen5.com

C.月球的第一宇宙速度为满分5 manfen5.com

D.由于月球表面重力加速度较小,故月球车在月球上执行巡视探测任务时处于失重状态

 

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将一小球由静止释放,小球下落与水平地面碰撞后竖直向上弹起,小球与地面碰撞的时间极短,忽略不计。若小球与地面碰撞时没有机械能损失,且运动过程中小球所受空气阻力大小不变,以竖直向下为正方向,能正确反映小球运动情况的速度图像是

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如图甲,直角坐标系xOy在竖直平面内,x轴上方(含x轴)区域有垂直坐标系xOy向里的匀强磁场,磁感应强度B0=满分5 manfen5.comT;在x轴下方区域有正交的匀强电场和磁场,场强E随时间t的变化关系如图乙,竖直向上为电场强度正方向,磁感应强度B随时间t的变化关系如图丙,垂直xOy平面为磁场的正方向。光滑的绝缘斜面在第二象限,底端与坐标原点O重合,与负x轴方向夹角θ=30°。

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一质量m=1×10-5kg、电荷量q=1×10-4C的带正电的粒子从斜面上A点由静止释放,运动到坐标原点时恰好对斜面压力为零,以此时为计时起点。求:

(1)释放点A到坐标原点的距离L

(2)带电粒子在t=2.0s时的位置坐标;

(3)在垂直于x轴的方向上放置一俘获屏,要使带电粒子垂直打在屏上被俘获,屏所在位置的横坐标应满足什么条件?

 

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如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2Ω,导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:

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(1)细线对金属棒拉力的功率P多大?

(2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?

(3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?

 

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(15分)在民航业内,一直有黑色10分钟的说法,即从全球已发生的飞机事故统计数据来看,大多数的航班事故发生在飞机起飞阶段的3分钟和着陆阶段的7分钟。飞机安全事故虽然可怕,但只要沉着冷静,充分利用逃生设备,逃生成功概率相当高,飞机失事后的90秒内是逃生的黄金时间。如图为飞机逃生用的充气滑梯,滑梯可视为理想斜面,已知斜面长L=8m,斜面倾斜角θ=37°,人下滑时与充气滑梯间动摩擦因素为u=0.5。不计空气阻力,g=10m/s2,Sin37°=0.6,cos37°=0.8,满分5 manfen5.com=1.4。求:

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(1)旅客从静止开始由滑梯顶端滑到底端逃生,需要多长时间?

(2)一旅客若以v0=4.0m/s的初速度抱头从舱门处水平逃生,当他落到充气滑梯上后没有反弹,由于有能量损失,结果他以v=4.0m/s的速度开始沿着滑梯加速下滑。该旅客以这种方式逃生与(1)问中逃生方式相比,节约了多长时间?

 

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