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【題目】如圖所示,在xOy平面內,緊挨著的三個“柳葉”形有界區(qū)域①②③內(含邊界上)有磁感應強度為B的勻強磁場,它們的邊界都是半徑為a的圓,每個圓的端點處的切線要么與x軸平行,要么與y軸平行.①區(qū)域的下端恰在O點,①②區(qū)域在A點平滑連接,②③區(qū)域在C點平滑連接.大量質量均為m、電荷量均為q的帶正電的粒子依次從坐標原點O以相同的速率、各種不同的方向射入第一象限內(含沿x軸、y軸方向),它們只要在磁場中運動,軌道半徑就都為a.在y≤-a的區(qū)域,存在場強為E的沿-x 方向的勻強電場.整個裝置在真空中,不計粒子重力和粒子之間的相互作用.求:

(1)粒子從O點出射時的速率v0;

(2)這群粒子中,從O點射出至運動到x軸上的最長時間;

(3)這群粒子到達y軸上的區(qū)域范圍.

【答案】(1)(2)(3)-a-Ba≤y≤-a-Ba

【解析】

試題分析:(1)由qBv0=m,R=a,解得

(2)這些粒子中,從O沿+y軸方向射入磁場的粒子,從O到C耗時最長.

,s=πa,

(3)這些粒子經過①區(qū)域偏轉后方向都變成與+x軸平行,接著沿直線勻速進 入②區(qū)域,經過②區(qū)域偏轉又都通過C點,從C點進入③區(qū)域,經過③區(qū)域 偏轉,離開③區(qū)域時,所有粒子的運動方向都變成-y方向(即垂直進入電場)對于從x=2a進入電場的粒子,在-x方向的分運動有

解得

則該粒子運動到y(tǒng)軸上的坐標為 y1=-a-v0t1=-a-Ba

對于從x=3a進入電場的粒子,在-x方向的分運動有

解得

則該粒子運動到y(tǒng)軸上的坐標為 y2=-a-v0t2=-a-Ba

這群粒子運動到y(tǒng)軸上的區(qū)域范圍為 -a-Ba≤y≤-a-Ba

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個帶電的小球從P點自由下落,P點距場區(qū)邊界MN高為h,邊界MN下方有方向豎直向下、電場強度為E的勻強電場,同時還有垂直于紙面的勻強磁場,小球從邊界上的a點進入電場與磁場的復合場后,恰能做勻速圓周運動,并從邊界上的b點穿出,已知ab=L,求:

(1)小球的帶電性質及其電荷量與質量的比值;

(2)該勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向;

(3)小球從P經a至b時,共需時間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】要測量電壓表V1的內阻RV,其量程為2V,內阻約2KΩ。實驗室提供的器材有:

電流表A,量程0.6A,內阻約0.1Ω; 電壓表V2,量程5V,內阻為5KΩ; 定值電阻R1,阻值30Ω;

定值電阻R2,阻值為3KΩ; 滑動變阻器R3,最大阻值100Ω,額定電流1.5A; 電源E,電動勢6V,內阻約0.5Ω; 開關S一個,導線若干。

請從上述器材中選擇必要的器材,設計一個測量電壓表V1內阻RV的實驗電路。要求測量盡量準確,實驗必須在同一電路中,且在不增減元件的條件下完成。試畫出符合要求的實驗電路圖(圖中電源與開關已連接好),并標出所選元件的相應字母代號

②由上問寫出V1內阻RV的表達方式_______ (說明表達式中各字母的意義)____________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩閉合線圈用同樣的導線繞成,A有10匝,B有20匝,兩線圈半徑之比為2:1。均勻磁場只分布在B線圈內。當磁場隨時間均勻減弱時( )

A. A中無感應電流

B. A、B中均有恒定的感應電流

C. A、B中感應電動勢之比為2:1

D. A、B中感應電流之比為1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為測量一未知電源的電動勢和內阻,某同學設計了如圖所示電路,電路中所用到的器材規(guī)格如下:

待測電源:電動勢約為46V,內阻約為幾十歐姆;

定值電阻:R0=10Ω

定值電阻:R2=3kΩ;

電阻箱R109999Ω

電壓表:量程03V,內阻Rv=3kΩ;

電鍵、導線若干

1)閉合電鍵后,將電阻箱的阻值由零開始逐漸增大,記錄若干組電阻箱R1和電壓表的讀數;

2)第一次該同學將得到的數據在U﹣R1坐標系中描點連線,得到如圖甲所示曲線,曲線與縱軸的截距為b1=0.8,虛數U=2.4為圖中曲線的漸近線,由圖可得電動勢E=_____V,內阻r=____Ω;

3)第二次該同學將得到的數據在坐標系中描點連線,得到如圖乙所示直線,直線與縱軸的截距為b2=0.4,斜率k=8.4,由圖可得電動勢E=___V,內阻r=___Ω;

4)將兩次數據處理方式進行對比,誤差較小的應為第___次(填).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為研究某未知元素放射性的實驗裝置,實驗開始時在薄鋁片和熒光屏之間有圖示方向的勻強電場E,通過顯微鏡可以觀察到,在熒光屏的某一位置上每分鐘閃爍的亮點數.若撤去電場后繼續(xù)觀察,發(fā)現每分鐘閃爍的亮點數沒有變化;如果再將薄鋁片移開,觀察到每分鐘閃爍的亮點數大大增加,由此可以判斷,放射源發(fā)出的射線可能為:

A. β射線和γ射線.

B. α射線和β射線.

C. β射線和X射線.

D. α射線和γ射線.

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【題目】電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示。1982年澳大利亞國立大學制成了能把m=2.2g的彈體(包括金屬桿CD的質量)加速到v=10km/s的電磁炮。若軌道寬L=2m,長s=100m,通過的電流為I=10A,求:

1)彈體的加速度大;

2)軌道間所加的勻強磁場的磁感應強度為多少?

3)磁場力的最大功率為多少(軌道摩擦不計)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內,存在磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示.一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點A處以速度v沿﹣x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與y軸的交點C處沿+y方向飛出.

1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷;

2)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應強度的大小變?yōu)?/span>B′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角,求磁感應強度B′多大?此次粒子在磁場中運動所用時間t是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在矩形ABCDAD邊和BC邊的中點MN各放一個點電荷,它們分別帶等量正電荷。E、FAB邊和CD邊的中點,P、Q兩點在MN的連線上,MP=QN。下列說法正確的是

A. A、C兩點的場強相同

B. P點的電勢高于E點的電勢

C. 將一電子沿MN連線從P點移到Q點,其電勢能先增大后減小

D. 給電子一合適的初速度,電子可能在此電場中做勻速圓周運動

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