满分5 > 高中物理试题 >

为了进一步提高回旋加速器的能量,科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦过...

为了进一步提高回旋加速器的能量,科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦过程中,离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转。

扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示,圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域,其中三个为峰区,三个为谷区,峰区和谷区相间分布。峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,谷区内没有磁场。质量为m,电荷量为q的正离子,以不变的速率v旋转,其闭合平衡轨道如图中虚线所示。

满分5 manfen5.com

(1)求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r,并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针;

(2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ,及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T;

(3)在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B'  ,新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°,求B'和B的关系。已知:sin(α±β )=sinαcosβ±cosαsinβ,cosα=1-2满分5 manfen5.com

 

(1);旋转方向为逆时针方向 (2); (3) 【解析】 试题分析:(1)封区内圆弧半径① 旋转方向为逆时针方向② (2)由对称性,封区内圆弧的圆心角③ 每个圆弧的长度④ 每段直线长度⑤ 周期⑥ 代入得⑦ (3)谷区内的圆心角⑧ 谷区内的轨道圆弧半径⑨ 由几何关系⑩ 由三角关系 代入得 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个0.05 Ω的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10m/s,sin53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求

满分5 manfen5.com

(1)CD棒进入磁场时速度v的大小;

(2)CD棒进入磁场时所受的安培力的大小;

(3)在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。

 

查看答案

在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h。

满分5 manfen5.com

(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;

(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;

(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系。

 

查看答案

某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5 Ω。

满分5 manfen5.com

(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接______(填a或b)、导线②连接______(填c或d)。

(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为______Ω。

满分5 manfen5.com

(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1满分5 manfen5.com,若测R2的阻值,则最优的连线应选_____(填选项)。

A.①连接a,②连接c         B.①连接a,②连接d

C.①连接b,②连接c         D.①连接b,②连接d

 

查看答案

某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。如图1 所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下,

满分5 manfen5.com

(1)弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是     N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为   N。

(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数        、弹簧秤b的读数     (填“变大”、“变小”或“不变”)。

 

查看答案

如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍,假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g=10m/s2,满分5 manfen5.com=3.14)。

满分5 manfen5.com

A.在绕过小圆弧弯道后加速

B.在大圆弧弯道上的速率为45 m/s

C.在直道上的加速度大小为5.63 m/s2

D.通过小圆弧弯道的时间为5.85 s

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.