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【题目】图示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,磁感应强度方向垂直纸面向内。有一个粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的质量均为m,运动的半径为r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为α。以下说法正确的是

A. r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为

B. r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,则有关系成立

C. r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为

D. r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,则圆心角α150°

【答案】BD

【解析】若r=2R,粒子在磁场中时间最长时,磁场区域的直径是轨迹的一条弦,作出轨迹如图,因为r=2R,圆心角θ=60°,粒子在磁场中运动的最长时间

,故A错误.

若r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,根据几何关系,有 ,故B正确.若r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,粒子运动轨迹如图所示,圆心角90°,粒子在磁场中运动的时间 ,故C错误.若r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,轨迹如图所示,图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形,圆心角150°,故D正确.故选:BD.

练习册系列答案
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【题目】磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )

A. a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb

B. a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb

C. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大

D. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

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【题目】某实验小组欲测定内阻约为 5的电动机内线圈绕组所用导线的长度,首先找到与绕组相同规格的一小段导线。

1)用螺旋测微器测定导线的直径,测量结果如图(a)所示,则导线的直径为d __________mm

实验小组找到以下器材:

电流表 A0-30mA,内阻约为 10);电压表 V0-3V,内阻为 2k);滑动变阻器 R 0-50);定值电阻R090);电源(4V,内阻约为 1);开关及导线若干。

2)小组中同学甲设计了如图(b)所示测量电路,接通电源后电动机正常工作,测得电压表和电流表示数 UI,于是该同学就计算出电动机线圈导线的电阻为,你认为该同学的测量和计算有哪些不妥或错误_________

A.电流表用内接

B.测电动机线圈内阻时电动机转动,用计算电动机线圈电阻

C.滑动变阻器用分压接法

D.电压表的量程

3)根据(2)中的判断,并尽可能减小实验误差,请你重新设计实验电路,并在图(c)虚线框中将电路补充完整;

4)若实验测得电动机线圈电阻为RM,查阅资料知道此规格导线的电阻率为ρ,则线圈导线的长度表达式为____________________(用测量所得物理量的符号表示)。

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【题目】如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上下两极板间电势差为U,间距为L,右侧为梯形匀强磁场区域ACDH,其中,AH//CD。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点),从狭缝S1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S2射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入梯形区域,最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B,“梯形宽度,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。

(1)判定这束粒子所带电荷的种类,并求出粒子速度的大小;

(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值;

(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在梯形区域中运动的时间。

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【题目】汽车安全气囊的工作原理可简化等效为以下过程:碰撞传感器被碰撞触发,激发气体发生器点火产生高压气体,高压气体立即对展开的气囊充气以保证人员安全。此过程模拟由如图装置完成,当汽车受到撞击时,气体发生器产生的气体先充满发生器容器A,随后传感器打开充气阀门K,气体发生器为气囊B充气,瞬间充满气囊。气囊体积为气体发生器体积的20倍,气囊能承受的最大压强为5个标准大气压,碰撞情况下人体能够承受的最大冲击压强为25N/cm2。在某次实验中,当人体受冲击沉入气囊时气囊体积减小,不考虑温度对充气的影响,取标准大气压,求气体发生器产生的气体压强的安全范围。

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【题目】某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表欧姆表;

(1)先用如图(a)所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到3kΩ时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到12kΩ时,电压表指针指在如图(b)所示位置,则电压表的读数为_____V.由以上数据可得电压表的内阻RV_____

(2)将图(a)的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图(c)所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作:将两表笔断开,闭合开关,调节电阻箱,使指针指在“3.00V”处,此处刻度应标阻值为_____(填“0”“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“2.00V”处对应的电阻刻度为_____

(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果将_____.

A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定

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【题目】小明同学遥控小船做过河实验,并绘制了四幅小船过河的航线图,如图所示.图中实线为河岸,河水的流动速度不变,方向水平向右,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,小船相对于静水的速度不变,并且大于河水的流动速度.则(  )

A. 航线图甲是正确的,船头保持图中的方向,小船过河时间最短

B. 航线图乙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河位移最短

C. 航线图丙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河位移最短

D. 航线图丁不正确,如果船头保持图中的方向,船的轨迹应该是曲线

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【题目】如图所示,竖直平面内半径R045m的光滑半圆形轨道BCD,与倾角为37°的斜面在B点处圆滑连接。AD两点等高,在A处固定一弹射器。质量m0.2kg的小物块(可看作质点)从弹射器弹出后,沿动摩擦因数μ0.5的斜面下滑,到达B端时速度为m/s,然后通过半圆形轨道从D点水平飞出,求:

1)小物块被弹射器弹出过程中,弹射器释放的弹性势能;

2)小物块在D点时对轨道的作用力;

3)小物块从D点飞出后落在斜面上离B点的距离。

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【题目】如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.则下列说法正确的是

A. 带电粒子从磁场中获得能量

B. 带电粒子做圆周运动的周期逐渐增大

C. 带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关

D. 带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关

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