【題目】如圖所示,在y軸上A點沿平行x軸正方向以發(fā)射一個帶正電的粒子,在該方向距A點3R處的B 點為圓心存在一個半徑為R的圓形有界的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外,當粒子通過磁場后打到x軸上的C點,且速度方向與x軸正向成角斜向下,已知帶電子粒的電量為q,質(zhì)量為m,粒子的重力忽略不計,O點到A點的距離為,求:
(1)該磁場的磁感應強度B的大小。
(2)若撤掉磁場,在該平面內(nèi)加上一個與y軸平行的有界勻強電場,粒子仍按原方向入射,當粒子進入電場后一直在電場力的作用下打到x軸上的C點且速度。方向仍與x軸正向成角斜向下,則該電場的左邊界與y軸的距離為多少?
(3)(選做)若撤掉電場,在該平面內(nèi)加上一個與(1)問磁感應強度大小相同的矩形有界勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,粒子仍按原方向入射,通過該磁場后打到x軸上的C點且速度方向仍與x軸正向成角斜向下,則所加矩形磁場的最小面積為多少?
【答案】(1)(2)R(3)Smin=ab=(6+3√3)R2
【解析】
試題分析:(1)帶電粒子離開圓形磁場時,速度偏轉(zhuǎn)60°反向延長過磁場的圓心,軌跡如圖所示,由幾何知識可得: 根據(jù) 求出
(2)由幾何知識求其水平位移的一半 ,所以電場的左邊界到B的距離也等于2R,因此電場的左邊界到y(tǒng)軸的距離為R。
(3)由左手定則可知,粒子進入磁場后向上偏轉(zhuǎn),并最終沿BC的方向離開磁場,由于磁場的磁感應強度與(1)相同,所以粒子運動的半徑不變,以入射方向和出射方向為切線畫圓,則為粒子的運動軌跡,如圖所示.切點E、F分別為入射點和出射得,即為磁場的兩個邊界點,則矩形的最小面積應滿足有三條邊與圓軌跡相切,第四條邊過EF 如圖.
由幾何知識可得,矩形邊長為a:a=2r=2R
矩形短邊為b:
所以矩形的最小面積為:Smin=ab=(6+3)R2
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【題目】(單選)據(jù)媒體報道,嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運行周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是
A.月球表面的重力加速度
B.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力
C.衛(wèi)星繞月運行的速度
D.衛(wèi)星繞月運行的加速度
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【題目】如圖所示,平行板電容器與直流電源連接,下極板接地.一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離,則( )
A. 帶電油滴將沿豎直方向向上運動
B. P點的電勢將降低
C. 帶電油滴在運動過程中的電勢能將減少
D. 電容器的電容減小,極板帶電量將減小
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【題目】電場線可以直觀地描述電場的方向和強弱.關于電場線,下列說法正確的是( )
A. 電場線在電場中真實存在
B. 在同一電場中,電場線密集的地方電場弱
C. 在同一電場中,電場線稀疏的地方電場強
D. 電場線上某點的切線方向為該點的電場方向
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【題目】下列有關各種家用電器性能的判斷中,正確的是( )
A. 空調(diào)機和電風扇都可以使室內(nèi)溫度降低
B. 微波爐中產(chǎn)生的微波是波長很短的機械波
C. 收音機和電視機都能接收電磁波
D. 手持移動電話機只能接收電磁波,不能發(fā)射電磁波
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【題目】某學習小組做了如下實驗:先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來,如圖。
(1)在氣球膨脹過程中,下列說法中正確的是 ;
A.該密閉氣體分子間的作用力增大
B.該密閉氣體組成的系統(tǒng)內(nèi)能增加
C.該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產(chǎn)生的
D.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
(2)若某時刻該密閉氣體的體積為V,密度為ρ,平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該密閉氣體的分子個數(shù)為 ;
(3)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來的過程中,氣體對外做了0.6J的功,同時吸收了0.9J的熱量,則該氣體內(nèi)能變化了 J;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內(nèi)氣體的溫度 (填“升高”或“降低”)。
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【題目】兩個等量異種電荷的連線的垂直平分線上有a、b、c三點如圖所示,下列說法正確的是
A. a點電勢比b點高
B. a、b兩點的場強方向相同,b點場強比a點大
C. 把一電荷從a點移到c點,電場力做功不為零
D. 一個電子在a點無初速釋放,則它將在c點兩側(cè)往復振動
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【題目】某同學用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關系”的實驗。實驗時保持小車的質(zhì)量不變,用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力,用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度。
(1)實驗時先不掛鉤碼,反復調(diào)整墊木的左右位置,直到小車做勻速直線運動,這樣做的目的是 。
(2)圖乙為實驗中打出的一條紙帶的一部分,從比較清晰的點跡起,在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出,測出各計數(shù)點到A點之間的距離,如圖乙所示。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端,則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=____________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量,分別測量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關系圖線,如圖丙所示。試分析:圖線不通過坐標原點O的原因是____________;曲線上部彎曲的原因___________。
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【題目】如圖所示,絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10﹣5C,g取10m/s2. 求:
(1)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力;
(2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中,摩擦力做的功.
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