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如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的 均匀...

如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的 均匀磁场。质量为 m、电荷量为+q 的粒子在环中做半径为 R 的圆周运动,不计粒子重 力。AB 为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子顺时针飞经 A 板时,A 板电势升高为 UB 板电势仍保持为零,粒子在两板间电场中得到加速,每当粒子离开 B 板时,A 板电势又降为零,粒子在电场中一次次加速下动 能不断增大,而绕行半径不变,则(   

A. 粒子从A板小孔处由静止开始在电场作用下加速,绕行n圈后回到A板时获得的总动能为(n1)qU

B. 在粒子绕行的整个过程中,A 板电势可以始终保持为+U

C. 在粒子绕行的整个过程中,每一圈的周期不变

D. 为使粒子始终保持在半径为 R 的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,则粒子绕行第 n 圈时的磁感应强

 

D 【解析】 粒子在电场中加速,根据动能定理,有En=nqU,故A错误;在粒子绕行的整个过程中,若A板电势始终保持为+U,粒子再次经过电场,则速度v与受力方向相反,故将减速,故B错误;粒子始终保持做半径为R的匀速圆周运动,,显然因粒子能量不同,其速度也不同,则周期不可能不变,故C错误;由动能定理知 nqU=mvn2;得到;由牛顿第二定律,则有:,解得感应强度为,故D正确。  
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考点分析:
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如图为法拉第做过的电磁旋转实验,图中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁。图中灰色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中),下部接在电源上。这时自上向下看,AC的转动方向为(   

 

A. 顺时针、顺时针 B. 顺时针、逆时针

C. 逆时针、顺时针 D. 逆时针、逆时针

 

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地面附近空间中存在着纸面内水平方向的匀强电场(图中未画出)和垂直于纸面向里的匀强磁场(如图所示)。一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线MN运动以下说法中不正确的是(   

A. 油滴一定做匀速直线运动

B. 油滴一定从MN运动

C. 油滴一定受水平向左的电场力

D. 油滴一定受垂直MN斜向右上的洛伦兹力

 

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两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线的中垂线上有ABC三点,如图甲所示。一个电荷量为2×l0-6C、质量为lg的小物块从该水平面内的C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是:( )

A. B为中垂线上电场强度最大的点,其电场强度E=l×l03Vm

B. CA的过程中,物块的电势能先减小后变大

C. CA的过程中,电势逐渐升高

D. AB两点电势差UAB=-5×103V

 

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在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,下列表述 符合物理学史实的是(   

A. 牛顿提出了万有引力定律并准确地测出了引力常量

B. 安培最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场

C. 奥斯特发现了电流的磁效应并总结出了判断电流与磁场方向关系的右手螺旋定则

D. 法拉第发现了电磁感应现象,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生

 

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如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MNN点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40cm,N为半圆形轨道最低点,PON圆弧的中点,一带负电的小滑块质量m=0.01kg,电荷量q=104C与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5mM点处,以某一初速度v0向左运动,小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,取g=10m/s2,求:

(1)滑块在M点开始运动初速度v0

(2)滑块通过P点时受到轨道的作用力是多大?

 

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