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【题目】如图所示,在一等腰直角三角形ADC区域内存在垂直于纸面的匀强磁场(包含边界),AD=DC=a。现有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以某一速度v1从D点沿DA边射入磁场,后垂直于AC边射出磁场,粒子的重力忽略不计。求:

(1)磁感应强度B的大小和方向?

(2)若改变粒子射入磁场速度大小,使粒子从CD边射出,求粒子从CD边射出的最大速度v2为多少?

【答案】(1) ,垂直纸面向外 (2)

【解析】

1)带电粒子在匀强磁场中做圆周运动,垂直于AC边出来,做轨迹,找出几何关系进行计算即可;

2)当粒子运动的轨迹和AC边相切时,粒子从CD边射出且速度最大,轨迹是个半圆,利用几何关系求解即可。

1)由题意可得,带电粒子在磁场中只受洛伦兹力,所以做匀速圆周运动,由于粒子运动速度垂直CDCE,所以粒子在圆周运动的圆心为C点。设粒子在圆周运动的半径为,则:

由以上两式可得磁感应强度的大小为:

由左手定则可得,磁感应强度的方向为垂直于纸面向外。

2)当粒子运动的轨迹和AC边相切时,粒子从CD边射出且速度最大。设粒子做圆周运动的半径为,由几何图形可得:

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【题目】如图所示,向一个空的铝饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略),如果不计大气压的变化,这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360cm3,吸管内部粗细均匀,横截面积为0.2cm2,吸管的有效长度为20cm,当温度为25 ℃时,油柱离管口10cm。如果需要下列计算,可取相应的近似值:360298362296.4 364298362299.6

1)吸管上标刻度值时,刻度是否均匀?说明理由; (系数可用分数表示)

2)计算这个气温计的测量范围(结果保留一位小数,用摄氏温度表示。)

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【题目】2018年7月12日,C919大型客机102机顺利完成首次空中远距离转场飞行。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,加速1.6×103m时才能达到起飞所要求80m/s的速度。已知飞机的质量为7.0×104kg,滑跑时受到的阻力恒为重力的0.1倍,取g=10m/s2,则在飞机滑跑的过程中

A. 飞机加速度的大小为4m/s2 B. 飞机滑跑的时间为20s

C. 飞机牵引力的功率与位移成正比 D. 飞机牵引力的最大功率为1.68×107W

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【题目】如图两个质量均为m的可视为质点的A、B物块用足够长的轻绳跨过一质量可忽略的光滑定滑轮连接,A套在竖直杆ab,ab杆光滑且足够长,滑轮到ab杆的垂直距离为L=0.123m,开始时让连接A的细绳与竖直方向垂直,同时由静止释放A和B在之后的运动过程中B始终未到达滑轮处高度(滑轮大小不计,空气阻力不计,g=10m/s2)下列说法正确的是( )

A. AB系统机械能守恒

B. B的机械能先增加再减少

C. AB系统动能一直在增加

D. 当OA与竖直方向夹角为37°时,vA=1m/s

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【题目】如图所示,空间存在竖直向上、大小为E的匀强电场和沿水平方向、垂直于纸面向里、大小为B的匀强磁场,一个质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线吊着悬于O点,给小球一个水平方向的初速度,小球在竖直面内做匀速圆周运动,细线张力不为零;某时刻细线断开,小球仍做半径为L的匀速圆周运动,不计小球的大小,重力加速度为g

A. 细线未断时,小球沿顺时针方向运动

B. 小球的带电量为

C. 小球运动的速度大小为

D. 细线未断时,细线的拉力大小为

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【题目】如图所示,平行光滑导轨竖直固定放置,导轨间距为L,导轨间、水平虚线cdef间的区域Ⅰ内有垂直于导轨平面向里的匀强磁场、虚线ef下方的区域Ⅱ内有垂直于导轨平面向外的匀强磁场,两区域内的磁场磁感应强度大小均为Bcdef间的距离为为H,长度均为L、质量均为m、电阻均为R的金属棒ab垂直于导轨表面放置,金属棒a离磁场边界cd有一定的高度、b离磁场边界cd的距离为,其中g为重力加速度。先固定金属棒b,由静止释放金属棒a,金属棒a进入区域Ⅰ后做加速运动,金属棒a在到达虚线ef之前加速度已为0,当金属棒a刚好要出区域Ⅰ时释放金属棒b,此后,金属棒b在到达虚线ef之前加速度也已为0,不计导轨的电阻,导轨足够长,两金属棒运动过程中始终保持水平,且与导轨接触良好。求:

1)金属棒a刚好要出区域I时速度大小;

2)金属棒b刚进区域I时加速度的大小和方向;

3)若金属棒a开始释放的位置离磁场边界cd的距离为h,则从金属棒a释放到金属棒b刚好要出区域I的过程中,回路中产生的焦耳热。

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【题目】如图所示,匀强电场的场强E=3×105V/mAB两点相距0.2m,两点连线与电场的夹角是60°,下列说法正确的是(  )

A. AB两点间的电势差是UAB=6×104V

B. 若取A点的电势为0,则B点的电势φB=3×104V

C. 电荷量2×10-4C的正电荷从A点运动到B点电势能减少6J

D. 电荷量2×10-4C的负电荷从A点运动到B点电场力做功为6J

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【题目】如图,上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上,可视为质点的滑块静止放在木板的上表面。t = 0时刻,给木板一个水平向右的初速度v0,同时对木板施加一个水平向左的恒力F,经一段时间,滑块从木板上掉下来。已知木板质量M =3 kg,高h = 0.2 m,与地面间的动摩擦因数=0.2;滑块质量m =0.5 kg,初始位置距木板左端L1=0.46 m,距木板右端L2=0.14 m;初速度v0=2 m/s,恒力F = 8 N,重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)滑块从离开木板开始到落至地面所用时间;

(2)滑块离开木板时,木板的速度大小;

(3)从t = 0时刻开始到滑块落到地面的过程中,摩擦力对木板做的功。

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【题目】如图所示,M是一个理想变压器,原、副线圈匝数之比n1n2101,接线柱ab接一正弦交变电源,其电压为u220sin100πt V。变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小)R1为一定值电阻,所有电表均为理想电表。下列说法正确的是(

A. 电压表V1示数为22 V

B. R2所在处出现火警时,电压表V2的示数变小

C. R2所在处出现火警时,电阻R1的功率变小

D. R2所在处出现火警时,电流表A的示数变小

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