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【題目】如圖甲所示,在真空中,半徑為R的圓形區(qū)域內存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外。在磁場左側有一對平行金屬板M、N,兩板間距離也為R,板長為L,板的中心線O1O2與磁場的圓心O在同一直線上。置于O1處的粒子發(fā)射源可連續(xù)以速度v0沿兩板的中線O1O2發(fā)射電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子(不計粒子重力),MN兩板不加電壓時,粒子經磁場偏轉后恰好從圓心O的正下方P點離開磁場;若在M、N板間加如圖乙所示交變電壓UMN,交變電壓的周期為,t=0時刻入射的粒子恰好貼著N板右側射出。求

1)勻強磁場的磁感應強度B的大小

2)交變電壓電壓U0的值

3)若粒子在磁場中運動的最長、最短時間分別為t1 、t 2 ,則它們的差值為多大?

【答案】(123

【解析】

試題分析:(1)UMN=0時粒子沿O2O3方向射入磁場軌跡如圖⊙O1,設其半徑為R1 。

由幾何關系得:R1=R

解得:

2)在t=0時刻入射粒子滿足:

解得:

3)經分析可知所有粒子經電場后其速度仍為,

k=0,1,2,3. )時刻入射的粒子貼M板平行射入磁場軌跡如⊙04,偏轉角為。

由幾何知識可知四邊形QOPO4為菱形,故

k=0,1,2,3. )時刻入射的粒子貼N板平行射入磁場軌跡如⊙05 偏轉角為。

由幾何知識可知SOPO5為菱形,故

練習冊系列答案
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【題目】在測定勻變速運動的實驗中,打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,記錄小車做勻變速運動的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇標出056個計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出。紙帶旁并排擺放著最小刻度為毫米的刻度尺,零點跟“0”計數(shù)點對齊,由圖可以讀出1、3、5三個計數(shù)點與“0”點的距離d1d3、d5,將它們填入表格中。

計算小車通過計數(shù)點“4”的瞬時速度為________ m/s,小車的加速度是________m/s2。

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【題目】如圖所示,兩個質量分別為m11kgm24kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質彈簧秤連接。兩個大小分別為F130N、F220N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則達到穩(wěn)定狀態(tài)后,下列說法正確的是(  )

A. 彈簧秤的示數(shù)是25N

B. 彈簧秤的示數(shù)是50N

C. 在突然撤去F2的瞬間,m2的加速度大小為7m/s2

D. 在突然撤去F1的瞬間,m1的加速度大小為13m/s2

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【題目】如圖所示,質量M8 kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一F8 N的水平推力,當小車向右運動的速度達到v01.5 m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質量為m2 kg的小物塊,小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ0.2,小車足夠長,取g10 m/s2.求:

(1)放小物塊后,小物塊及小車的加速度各為多大;

(2)經多長時間兩者達到相同的速度;

(3)從小物塊放上小車開始,經過t1.5 s小物塊通過的位移大小為多少?

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【題目】某實驗小組在實驗室探究勻變速運動規(guī)律時,獲取一條做勻減速直線運動的小車牽引的紙帶,打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每5個點剪下一段紙帶,按如圖所示,使每一條紙帶下端與x軸重合,左邊與y軸平行,將紙帶貼在直角坐標系中,則:

1)打點計時器正常工作時,打點的時間間隔取決于_____

A.交流電壓的高低 B.墨粉紙盤的大小

C.紙帶的長度 D.交流電的頻率

2)為減小實驗誤差,通常采取隔相同點取計數(shù)點的方法,如上述實驗小組,其選取的相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為_____

3)在第二條紙帶內中間時刻的速度是______m/s;(計算結果保留兩位有效數(shù)字)

4)由上述數(shù)據可知小車運動的加速度是_____ m/s2(計算結果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,從熾熱的金屬絲飄出的電子(速度可視為零),經加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉電場.電子的重力不計.在滿足電子能射出偏轉電場的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉角變大的是

A. 僅將偏轉電場極性對調

B. 僅減小偏轉電極間的距離

C. 僅增大偏轉電極間的電壓

D. 僅減小偏轉電極間的電壓

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【題目】如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運行.初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計時,小物塊在傳送帶上運動的vt圖象(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2>v1,則(  )

A. t2時刻,小物塊離A處的距離達到最大

B. t2時刻,小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大

C. 0~t2時間內,小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左

D. 0~t3時間內,小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用

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【題目】目前有一種磁強計,用于測定地磁場的磁感應強度.磁強計的原理如右圖所示,電路有一段金屬導體,它的橫截面是寬為a、高為b的長方形,放在沿y軸正方向的勻強磁場中,導體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流.已知金屬導體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,金屬導電過程中,自由電子所做的定向移動可視為勻速運動.兩電極M、N均與金屬導體的前后兩側接觸,用電壓表測出金屬導體前后兩個側面間的電勢差為U.則磁感應強度的大小和電極MN的正負為(  )

A. ,M正、N B. ,M正、N

C. ,M負、N D. ,M負、N

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【題目】如圖所示,光滑的水平軌道AB與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點,AB水平軌道部分存在水平向右的勻強電場,半圓形軌道在豎直平面內,B為最低點,D為最高點.一質量為m、帶正電的小球從距Bx的位置在電場力的作用下由靜止開始沿AB向右運動,恰能通過最高點,則(  )

A. R越大,x越大

B. R越大,小球經過B點后瞬間對軌道的壓力越大

C. m越大,x越小

D. mR同時增大,電場力做功增大

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