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如图所示是圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),圆柱半径为R,磁感应强度大小为B,...

如图所示是圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),圆柱半径为R,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从M点沿与直径MN45°角的方向以速度v射入磁场区域.已知粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角为135°,P是圆周上某点,不计粒子重力,则(  )

A.粒子做圆周运动的轨道半径为

B.磁场区域的半径为

C.粒子在磁场中运动的时间为

D.若粒子以同样的速度从P点入射,则从磁场射出的位置必定与从M点入射时从磁场射出的位置相同

 

ABD 【解析】 粒子的运动轨迹如图: A、由几何知识知图中圆周运动的两条半径与圆形区域的两条半径组成的图形,如虚线所示,为菱形,则,设圆周运动半径为r,根据牛顿第二定律: 得:,故AB正确; C、粒子在磁场中运动的时间为,故C错误; D、粒子圆周运动的圆心与其粒子连线与入射速度是垂直的,且速度大小不变,则运动半径r不变,即仍为R,若粒子以同样的速度从P点入射,如图中蓝线所示,由圆心的运动轨迹变化知出射点的位置不变,D正确.
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如图所示,两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为的斜面上,导轨在左端接有电阻R,导轨的电阻可忽略不计,斜面处在匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上,质量为m、电阻可忽略不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨由静止开始上滑,并上升h高度,在这一过程中(  )

A. 作用在金属棒上的合力所做的功大于零

B. 恒力F所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

C. 恒力F与安培力的合力的瞬时功率一定时刻在变化

D. 恒力F与重力mg的合力所做的功大于电阻R上产生的焦耳热

 

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x轴上有一叠加而成的电场,其电场方向沿x轴,电势φx按如图所示正弦规律变化,则下列说法中正确的是(  )

A.x1~x2之间的场强方向与x2~x3之间的场强方向相反

B.当带电粒子沿x轴方向仅在电场力作用下运动到x1x3处时,其加速度最小

C.负电荷沿x轴运动时,其在x2处的电势能小于其在x3处的电势能

D.若将一带正电的粒子从x1处由静止释放,则粒子将在电场力作用下向x轴正方向运动

 

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下列说法正确的是(  )

A.液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离

B.一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,对外做功,分子平均动能增大

C.理论上,第二类永动机并不违背能量守恒定律,所以随着人类科学技术的进步,第二类永动机是有可能研制成功的

D.改进内燃机结构,提高内燃机内能转化率,最终可能实现内能完全转化为机械能

 

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水平放置的平行板电容器,极板长为l,间距为d,电容为C。竖直挡板到极板右端的距离也为l,某次充电完毕后电容器上极板带正电,下极板带负电,所带电荷量为Q1如图所示,一质量为m,电荷量为q的小球以初速度v从正中间的N点水平射入两金属板间,不计空气阻力,从极板间射出后,经过一段时间小球恰好垂直撞在挡板的M点,已知M点在上极板的延长线上,重力加速度为g,不计空气阻力和边缘效应。下列分析正确的是(  )

A.小球在电容器中运动的加速度大小为

B.小球在电容器中的运动时间小于射出电容器后运动到挡板的时间

C.电容器所带电荷量

D.如果电容器所带电荷量,小球还以速度vN点水平射入,恰好能打在上极板的右端

 

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科学实验证明,通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小,式中常量k>0I为电流强度,l为距导线的距离。如图所示,三根完全相同且通有恒定电流的长直导线abc,其截面位于等边三角形的三个顶点,abc通过的恒定电流大小分别为IaIbIcbc位于光滑绝缘水平面上,三根导线均可保持静止状态,则(  

A.ab通有同向的恒定电流

B.导线a受的合磁场力竖直向上

C.导线ab所受的合磁场力大小相等、方向相反

D.导线abc上通有的电流大小关系为Ia2Ib2Ic

 

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