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【题目】如图所示,在半径为R的圆形区域存在垂直于纸面向里的磁场,磁感应强度为BABCD是两个直径,O点为圆心,P点为圆周上的一定,P点到AB的距离为,在P点有一粒源,沿平面向各个方向发射电荷量为q,质量为m的带负电的粒子。

1若一粒子的速度大小为,沿平行于AB的方向射入磁场,则该粒子在磁场中的运动时间为多少?

2若一粒子的速度大小为,沿平行于AB的方向射入磁场,则该粒子在磁场中的运动时间为多少?

3若粒子源所有粒子的速度均为,则所以粒子在磁场中运动范围的面积是多少?

【答案】123

【解析】(1)洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力:

根据题意画出粒子在磁场中的运动轨迹,由几何关系可得,粒子在磁场中做圆周运动的圆心角:

,粒子做圆周运动的周期:

粒子在磁场中的运动时间: ,所以

(2)当速度为时,半径为,画出粒子的运动轨迹,粒子在磁场中做圆周运动的圆心角,在磁场中运动时间为

(3)根据几何关系,粒子运动区域分为三部分,第一部分是以为直径的半圆,半径为

第二部分是扇形PME,半径为,圆心角为

第三部分是弦PM和圆弧PAM围成的面积。

第一部分的面积:

第二部分的面积:

第三部分的面积:

所以粒子在磁场中运动范围的面积为:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一般的转动机械上都标有转速×××r/min”,该数值是转动机械正常工作时的转速,不同的转动机械上标有的转速一般是不同的,下列有关转速的说法正确的是(  )

A. 转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大

B. 转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大

C. 转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大

D. 转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的频率一定越大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F,此时( )

A.电阻R1消耗的热功率为
B.电阻R2消耗的热功率为
C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ
D.整个装置消耗机械能的功率为(F+μmgcosθ)v

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】有一个小灯泡上标有 的字样,某同学为了测量小灯泡在不同电压下的电动率,从实验室找到以下器材:

A.电流表头G,内阻为

B.电流表A,内阻约为

C.电阻箱(

D.滑动变阻器R

E.学生电源(直流,内阻不计)

F.开关.导线若干

(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为的电压表,则应该将表头与电阻箱_____(填并联串联),并将该电阻箱阻值调为______

(2)接着该同学用改装后的电压表测量小灯泡在不同电压下的电功率,请在虚线方框中画出实验原理图____________

(3)某次测量,电流表指针偏转如图甲所示,则电流表的示数为________A

(4)该小组描绘出的伏安特性曲线如图乙所示,若将2只相同的小灯泡串联后,直接与电动势为.内阻为的电源组成闭合回路,每个小灯泡的功率约为___________W(保留两位小数)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=0.2m,R是连接在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒.从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好.图乙是棒的v﹣t图象,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图象的渐进线,小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W,此后保持功率不变.除R外,其余部分电阻均不计,g=10m/s2 , 求:

(1)ab在0~12s内的加速度大小;
(2)ab与导轨间的动摩擦因数和电阻R的阻值;
(3)若t=17s时,导体棒ab达到最大速度,从0~17s内的位移为100m,求12~17s内,R上产生的热量.

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【题目】如图甲所示倾角为30°的斜面固定在水平地面上,一个小物块在沿斜面向上的恒定拉力F作用下,从斜面底端A点由静止开始运动,一段时间后撤去拉力F,小物块能达到的最高位置为C点,已知小物块的质量为03kg,小物块从A到C的v-t图像如图乙所示,则下列说法正确的是

A小物块加速时的加速度是减速时加速度的

B小物块与斜面间的动摩擦因数为

C小物块到达C点后将沿斜面下滑

D拉力F的大小为4N

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【题目】一个做平抛运动的物体,从物体水平抛出开始发生水平位移为s的时间内,它在竖直方向的位移为d1;紧接着物体在发生第二个水平位移s的时间内,它在竖直方向发生的位移为d2.已知重力加速度为g,则做平抛运动的物体的初速度为( )

A. B. C. D.

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【题目】请阅读下列材料,回答第(1)~(4)小题.
帆船即利用风力前进的船.帆船起源于荷兰,古代的荷兰,地势很低,所以开凿了很多运河,人们普遍使用小帆船运输或捕鱼,帆船是人类向大自然作斗争的一个见证,帆船历史同人类文明史一样悠久.帆船运动是依靠自然风力作用于帆上,由人驾驶船只行驶的一项水上运动,它集竞技、娱乐、观赏和探险于一体,备受人们的喜爱,也是各国人民进行海洋文化交流的重要渠道.帆船运动作为一种比赛项目,最早的文字记载见于1900多年以前古罗马诗人味吉尔的作品中,到了13世纪,威尼斯开始定期举行帆船运动比赛,当时比赛船只没有统一的规格和级别.1900年第2届奥运会将帆船运动开始列为比赛项目.

(1)帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,他所选择的参考系是( )
A.河水
B.河岸
C.帆船
D.天空
(2)帆船加速前进时,风对帆船的推动力与水对帆船的阻力的关系是( )
A.一对平衡力
B.一对作用力与反作用力
C.风对帆船的推动力小于水对帆船的阻力
D.风对帆船的推动力大于水对帆船的阻力
(3)假设帆船从静止开始起动先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,能反映这个运动过程的图象是( )
A.
B.
C.
D.
(4)在某次帆船运动比赛中,质量为500kg的帆船,在风力和水的阻力共同作用下做直线运动的 v﹣t图象如图所示.下列表述正确的是( )

A.在0~1 s内,合外力对帆船做了1 000 J的功
B.在0~2 s内,合外力对帆船做了250 J的负功
C.在1~2 s内,合外力对帆船不做功
D.在0~3 s内,合外力始终对帆船做正功

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同步练习册答案
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