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【题目】如图甲所示,边长的正方形区域ABCD在竖直平面内,CD与水平面平行。其区域内有水平向右的匀强磁场和竖直向上的匀强电场(圈中未画出),磁场和电场的变化规律如图乙所示,一比荷的带正电粒子在时刻在CD中点处由静止释放(不计粒子重力,ABCD边缘有电场、磁场)

(1)时,粒子的位移大小和速度大小;

(2),求粒子离开正方形区域ABCD所需时间t

(3)若使粒子做周期性运动,则在[0]的范围内,k的取值应为多少,并求出粒子的运动周期T

【答案】(1)1 m(2)(3)

【解析】

(1)粒子在10-4 s的位移和速度分别为

(2)此时在磁场中运动的周期和半径分别为

,粒子运动轨迹如下图所示,又初速度为0的匀加速直线运动连续相同时间内的位移比

粒子经2次加速后恰飞出正方形区域,因此

(3)根据对称特点,可知

粒子转过四分之三周期后做类平抛运动,运动轨迹如下图所示

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。

1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s = 24 cm,由图中游标卡尺测得遮光条的宽度d = ________cm。该实验小组在做实验时,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1和遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块的加速度的表达式a = ________(以上表达式均用字母表示);

2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到下表所示的实验数据,请在图所示坐标系中描点作出相应图象______________

m/g

250

300

350

400

500

800

a/(m·s2)

2.02

1.65

1.33

1.25

1.00

0.63

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【题目】将原长10cm的轻质弹簧竖直悬挂.当下端挂200g的钩码对,弹簧的长度为12cm,则此弹簧的劲度系数为(g10m/s2

A. 1N/mB. 10N/mC. 100N/mD. 1000N/m

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【题目】用如图所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”图中AB为两个光电门(连接光电计时器),C为固定在木槽上的遮光条实验前(不挂钩码)左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动。遮光条C的宽度为d,两光电门AB间的距离为x,木槽通过AB两个光电门的速度等于遮光条的宽度除以遮光条通过光电门的时间,实验时木槽每次都从同一位置由静止释放研究对象为木槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统。

(1)通过光电计时器读出遮光条通过AB两个光电门的时间分别是tAtB则木槽的加速度是______(用测量的符号表示);

(2)保持悬挂钩码的质量m不变,增加或减少槽内的砝码测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应作出a______关系图像(M表示槽及槽内砝码的总质量,m不能比M小很多);

A. M

B. m

C.

D.

(3)为了精确测量木槽运动的加速度,某同学固定光电门B移动光电门A,然后多次从同一位置释放木槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间tAtB两光电门间的距离x,此同学作出的图像应为图中的______,所作图像斜率的绝对值为k则木槽的加速度a=______

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【题目】如图所示,质量为m,电荷量为+q的带电粒子,以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场,在洛伦兹力作用下分别从MN两点射出磁场,测得OMON34,则下列说法中错误的( )

A.两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为34

B.两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为34

C.两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为34

D.两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为43

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【题目】如图所示,虚线abcde代表电场中的五个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,其中φc = 0。实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,PRQ是这条轨迹上的三点,R点恰好在等势面c上,据此可知(  )

A.abcde五个等势面中,a的电势最高

B.PRQ三点中,该质点在R点的电势能最小

C.该质点在P点的加速度比在Q点的加速度小

D.该质点在R点受力方向竖直向下

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【题目】如图所示,假设一根10cm长的梭镖以接近光速穿过一根10cm长静止的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的。以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子情况的是(  )

A.静止的观察者看到梭镖收缩变短,因此在某个位置,管子能完全遮住梭镖

B.静止的观察者看到梭镖变长,因此在某个位置,梭镖从管子的两端伸出来

C.静止的观察者看到两者的收缩量相等,因此在某个位置,管子仍恰好遮住梭镖

D.如果梭镖和管子都以光速c相向运动,则二者的相对速度是2c

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【题目】如图所示,质量为2kg的小球A用长为0.5m的细线悬挂在竖直墙壁上的O点,球与墙壁之间水平夹着一根劲度系数为100N/m的轻质弹簧,平衡时,细线与竖直方向的夹角为37°,取g10m/s2sin37°0.6cos37°0.8,则下列判断正确的是(  )

A.小球A处于失重状态

B.细线上的拉力大小为25N

C.弹簧的原长为0.45m

D.若细线突然断开,则细线断开瞬间小球的加速度大小为10m/s2

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【题目】如图所示,静止在光滑水平面上的物体A一端靠着处于自然长度的轻弹簧,现对物体施加一个水平恒力F,在弹簧被压缩到最短的这一过程中(

A. 物体A一直做减速运动

B. 压缩到最短时,物体A的加速度为零

C. 物体A的加速度先减小后增大,速度先增大后减小

D. 当物体A的速度最大时,加速度为零

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