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【题目】据有关资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装,而是由磁场约束带电粒子运动,使之束缚在某个区域内。如图所示,环状磁场的内半径为R1,外半径为R2,被束缚的带电粒子的比荷为k,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度,速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R2的区域内,则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是(  )

A.B.C.D.

【答案】AC

【解析】

由题意可知,粒子的比荷为k,要使所有的粒子都不能穿出磁场,与内圆相切的方向进入磁场的粒子在磁场运动的轨迹刚好与外圆相切,运动轨迹如图所示,由几何知识可知,粒子最大轨道半径

粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得

解得

要使粒子不离开磁场

由于R1<R2,则

AC正确,BD错误。

故选AC

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在研究规格为“6V 3W”的小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。实验提供的电流表量程为0. 6A、内阻约1,电压表量程为10V、内阻约20k

(1)根据下列实验电路图甲,将乙图中的实物图补充完整_________

(2)小灯泡接入电路前,某同学使用多用电表欧姆挡,如下图丙所示,应将选择开关旋至___________,(填“×l”、“×l0”、“×100”)直接测量小灯泡的电阻。(结合1问,不需要表盘)

(3)某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示,则小灯泡的电阻值随温度的升高而___________(填“增大”、“减小”或“不变)。

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【题目】如图所示,粗糙斜面与光滑圆周轨道相切与BAC等高。现将一质量m=0.2kg的小球(视为质点)从A处以初速度v0(待求)释放,经B进入半径为R=1m圆形轨道,并能够经过最低点D后沿轨道到达最高点C。已知斜面与小球的摩擦系数为0.5sin37°=0.6。小球在C点对轨道的作用力为3N。求:

(1)小球在C点的速度v

(2)小球在D点对轨道的作用力F

(3)小球在A点的初速度v0

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,有圆弧形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中,圆心与管口在同一水平线上,管的半径为R,下端管口切线水平,离水平地面的距离为h,有一质量为m的带电荷量+q的小球从管的上端口A由静止释放,小球与管间摩擦不计,小球从下端管口飞出时,管壁对小球的作用力为4mgg10 m/s2。求:

(1)小球运动到管口B时的速度大小;

(2)匀强电场的场强;

(3)R0.3 mh5.0 m,小球落地时的速度大小。

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【题目】2019410日晚,人类历史上首张黑洞照片冲洗"完成,室女座星系团中超大质量星系Messier 87中心的黑洞图像 呈现在世人眼前.观察发现在两个黑洞合并过程中,由于彼此间的强大引 力作用,会形成短时间的双星系统.如图所示,黑洞A.B可视为质点,它们 围绕连线上O点做匀速圆周运动,且AO大于BO,不考虑其他天体的影 .下列说法正确的是

A.黑洞A的向心力大于B的向心力

B.黑洞A的线速度大于B的线速度

C.黑洞A的质量大于B的质量

D.两黑洞之间的距离越大, A的周期越小

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【题目】如图所示,光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨足够长,电阻不计,两轨间距为L,其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,一质量为m的金属棒,放置在导轨上,其电阻为r,某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点,金属棒从静止开始做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,金属棒始终与导轨接触良好。

1)从力F作用开始计时,请推导F与时间t关系式;

2F作用时间后撤去,求金属棒能继续滑行的距离S

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【题目】如图所示,水平传送带以一定速度匀速运动,将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。BC为圆弧上的两点,其连线水平,已知圆弧对应圆心角A点距水平面的高度h=3.2m,圆弧C点与斜面CD恰好相切,小物块到达C点时的速度大小与B点相等,并沿固定斜面向上滑动,小物块从C点到第二次经过D点的时间间隔为1.6s,已知小物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度g10m/s2,取,求:

(1)小物块从AB的运动时间;

(2)小物块离开A点时的水平速度大小;

(3)斜面上CD点间的距离。

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【题目】平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0,反向电阻无穷大)所连接成的电路如图所示,电源内阻不计。现在平行板电容器的右极板固定不动,且于两极板之间的P点固定一带负电的点电荷。改变左极板的位置,设静电计的张角为θ。下列说法正确的是(  )

A.若左极板向左移动少许,则θ变大,P点的电势变大

B.若左极板向左移动少许,则θ不变,P点的电势变小

C.若左极板向上移动少许;则θ不变,位于P点的点电荷的电势能减小

D.若左极板向下移动少许,则θ变小,位于P点的点电荷的电势能增大

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【题目】如图所示,有一个截面为矩形ABCD的高台,AB两点之问的距离为2LAD两点之间的距离为3L.某时刻从A点斜向上抛出一个小球,小球刚好经过B点(小球未与高台发生相碰),之后落到地面上的P点,CP两点之间的距离为L.不计空气阻力,重力加速度为g,求:

(1)小球从抛出到落地全过程所经历的时间;

(2)小球被抛出时的初速度。

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