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如图所示,粒子源S能在图示纸面内的360°范围内发射速率相同、质量为m、电量为+...

如图所示,粒子源S能在图示纸面内的360°范围内发射速率相同、质量为m、电量为+q的同种粒子(重力不计),MN是足够大的竖直挡板,S到板的距离为L,挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,求:

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(1)粒子速度至少为多大,才能有粒子到达挡板?

(2)若S发射的粒子速率为满分5 manfen5.com,则挡板能被粒子击中部分的长度为多少?

(3)若S发射的粒子速率为满分5 manfen5.com,粒子到达挡板的最短时间是多少?

 

(1);(2);(3) 【解析】 试题分析:(1)挡板上的点到S的距离最小为L,所以要保证有粒子打在板上,粒子做圆周运动的最小半径 此时粒子速度最小,设为v,则 (2)当粒子速度时,粒子圆周运动半径R=L, 粒子能打在挡板上的点与S的距离最大为2R=2L, 如图打到A点, 当粒子向右水平射出时,刚好能打在档板上如图B点,BC=R所以被粒子击中的部分长度为AB=AC+BC=. (3)粒子到达挡板的最短距离为L(1分)此时所对圆心角最小,所用时间最短,如图,由几何关系得圆心角θ= 粒子做圆周运动的周期 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】洛伦兹力提供圆周运动向心力,根据轨迹关系求出粒子进入磁场中的速度方向,再根据速度关系求出质子在电场中做何种运动,然后根据运动性质求解.(1)根据几何关系,结合洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律,即可求解;(2)由几何关系,可求出运动轨迹的圆心角,根据周期公式,即可求解;(3)根据矢量法则,可确定磁场方向与大小,再由几何关系,结合周期公式,即可求解.  
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考点分析:
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如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L,左端接有阻值R的电阻,一质量m、长度L的金属棒MN放置在导轨上,棒的电阻为r,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速运动,保持外力的功率为P不变,经过时间t导体棒最终做匀速运动。求:

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(1)导体棒匀速运动时的速度是多少?

(2)t时间内回路中产生的焦耳热是多少?

 

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为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。

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(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为_______________(填“顺时针”或“逆时针”)。

(2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为_______________(填“顺时针”或“逆时针”)。

 

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如图所示,空间存在垂直于纸面的均匀磁场,在半径为a的圆形区域内、外,磁场方向相反,磁感强度的大小均为B.一半径为b,电阻为R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合.在内外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线截面的电量q=.

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半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示。则

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A.θ=0时,杆产生的电动势为2Bav

B.θ=满分5 manfen5.com时,杆产生的电动势为满分5 manfen5.com

C.θ=0时,杆受的安培力大小为满分5 manfen5.com

D.θ=满分5 manfen5.com时,杆受的安培力大小为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出。下列说法正确的是

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A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大

B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大、质子的能量E将越大

C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长

D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短

 

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