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(2009?咸宁模拟)如图所示,一粒子源位于一边长为a的正三角形ABC的中点O处,可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子,整个三角形位于垂直于△ABC的匀强磁场中,若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域,则磁感应强度的最小值为(  )
分析:带电粒子垂直射入磁场中,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由r=
mv
qB
知,粒子的半径与B成反比,当粒子的轨迹恰好与△ABC的边AB相切时,其不能射出三角形区域的运动半径最大,所对应的磁感应强度的最小,由几何知识可求出半径的最大值,由牛顿第二定律可求出B的最小值.
解答:解:如图所示,带电粒子不能射出三角形区域的最小半径是r=
1
2
?
a
2
tan30°=
3
12
a,
由qvB=m
v2
r
得,最小的磁感应强度是B=
4
3
mv
qa

故选D
点评:本题属于临界问题,当粒子的轨迹与边界A相切时,半径最大.本题的解题关键是作出轨迹的示意图,根据几何知识求出运动半径最大值,
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(2009?咸宁模拟)如图所示,一条轻质弹簧左端固定在水平桌面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m=1.0kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点,现对小物块施加一个外力,使它缓慢移动,压缩弹簧(压缩量为x=0.1m)至A点,在这一过程中,所用外力与压缩量的关系如图所示.然后释放小物块,让小物块沿桌面运动,已知O点至桌边B点的距离为L=2x.水平桌面的高为h=5.0m,计算时,可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力.(g取10m/s2
求:(1)在压缩弹簧过程中,弹簧存贮的最大弹性势能;
(2)小物块到达桌边B点时速度的大小;
(3)小物块落地点与桌边B的水平距离.

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(2009?咸宁模拟)如图所示,在以O为圆心,半径为R=10
3
cm的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.10T,方向垂直纸面向外.竖直平行放置的两金属板A、K连在如图所示的电路中.电源电动势E=91V,内阻r=1.0Ω,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω,S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2跟O在竖直极板的同一直线上,另有一水平放置的足够长的荧光屏D,O点跟荧光屏D之间的距离为H=3R.比荷为2.0×105C/kg的带正电的粒子由S1进入电场后,通过S2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏D上.粒子进入电场的初速度、重力均可忽略不计.
(1)求如果粒子垂直打在荧光屏上的P点,电压表的示数多大?
(2)调节滑动变阻器滑片P的位置,求粒子到打到光屏的范围.

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(2009?咸宁模拟)如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端、B端在杆上位置不变,将右侧杆平移到虚线位置,稳定后衣服仍处于静止状态.则(  )

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(2009?咸宁模拟)物体在水平地面上受水平力F的作用,在6s内速度v-t图线与F做功的功率P-t图线分别如图甲、乙所示.求物体与地面间的动摩擦因数为多少?

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