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如图所示,直线MN与两平行极板垂直。两极板之间存在匀强电场,电场强度大小为E,方向向右,极板间距离为d,S1、S2为极板上的两个小孔。在MN下方和两极板外侧区域存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。MN上方有一绝缘挡板PQ,与MN平行放置。从小孔S1处由静止释放的带正电粒子,经电场加速后,恰能从小孔S2进入磁场,飞出右侧磁场后与挡板PQ相碰。已知两小孔S1、S2到直线MN的距离均为d,粒子质量为m、电量为q,与挡板碰撞前后,粒子电量没有损失,平行于挡板方向的分速度不变,垂直于挡板方向的分速度反向,大小不变,不计粒子的重力。

  (1)求粒子到达小孔S2时的速度大小

  (2)若磁场的磁感应强度大小为,为保证粒子再次回到S2,挡板PQ应固定在离直线MN多远处?

  (3)若改变磁场的磁感应强度大小,使粒子每次通过S2进入磁场后均能沿第(2)问中的路径运动,求粒子第n次通过两侧磁场区域所用时间

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1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验:他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈,那么,从上向下看,这个线圈中将出现

A.先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流

B.先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流

C.顺时针方向的持续流动的感应电流

D.逆时针方向的持续流动的感应电流

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如图,在第二象限的圆形区域I存在匀强磁场,区域半径为R,磁感应强度为B,且垂直于Oxy平面向里;在第一象限的区域II和区域III内分别存在匀强磁场,磁场宽度相等,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从圆形区域I最高点Q(Q和圆心A连线与y轴平行)进入区域I,其速度v。已知a在离开圆形区域I后,从某点P进入区域II。该粒子a离开区域II时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b从P点进入区域II,其速度沿x轴正向,大小是粒子a的。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求:
(1)区域II的宽度;
(2)当a离开区域III时,a、b两粒子的y坐标之差.

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汤姆孙测定电子比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示。真空玻璃管内,阴极K发出的电子经加速后,穿过小孔AC沿中心轴线OP1进入到两块水平正对放置的极板D1、D2间的区域,射出后到达右端的荧光屏上形成光点。若极板D1、D2间无电压,电子将打在荧光屏上的中心P1点;若在极板间施加偏转电压U,则电子将打P2点,P2P1点的竖直间距为b,水平间距可忽略不计。若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出),则电子在荧光屏上产生的光点又回到P1点。已知极板的长度为L1,极板间的距离为d,极板右端到荧光屏间的距离为L2。忽略电子的重力及电子间的相互作用。

(1)求电子进入极板D1、D2间区域时速度的大小;

(2)推导出电子的比荷的表达式;

(3)若去掉极板D1、D2间的电压,只保留匀强磁场B,电子通过极板间的磁场区域的轨迹为一个半径为r的圆弧,阴极射线射出极板后落在荧光屏上的P3点。不计P3P1点的水平间距,求P3P1点的竖直间距y

 


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如图所示,固定在同一水平面上的两平行金属导轨AB、CD,两端接有阻值相同的两个定值电阻。质量为m的导体棒垂直放在导轨上,轻弹簧左端固定,右端连接导体棒,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。当导体棒静止在位置时,弹簧处于原长状态。此时给导体棒一个水平向右的初速度,它能向右运动的最远距离为d,且能再次经过位置。已知导体棒所受的摩擦力大小恒为f,导体棒向右运动过程中左侧电阻产生的热量为Q,不计导轨和导体棒的电阻。则

   A、弹簧的弹性势能最大为

   B、弹簧的弹性势能最大为

   C、导体棒再次回到位置时的动能等于

   D、导体棒再次回到位置时的动能大于

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如图所示,直角三棱镜折射率为,一束单色光垂直于AC面射向棱镜,入射点为O,试画出光在棱镜中传播的光路图,并求出光射出棱镜时折射角。(不考虑BC面对光线的反射)

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xOy平面内有一条抛物线金属导轨,导轨的抛物线方程为y2=4x,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向里,一根足够长的金属棒ab垂直于x轴从坐标原点开始,以恒定速度v沿x轴正方向运动,运动中始终与金属导轨保持良好接触形成闭合回路,如图甲所示。则图乙所示图象中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的图象是

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一课外活动小组在一次活动中,用到的用电器上标有“36V 72W”字样,用电器工作时需使用变压器将220V的交变电压进行降压。由于手边只有一个匝数比为5:1的变压器,不能直接使用。经过讨论后,大家认为可在原线圈上加一个可变电阻进行调节,设计好的电路示意图如图甲所示。当在ab两端间加上如图乙所示的电压后,用电器恰好能正常工作,则下列说法正确的是

A.原线圈cd两点间的电压为220V

B.在t=0.01s时,电压表的示数为0V

C.通过原线圈中的电流为10A

D.可变电阻R0上消耗的电功率为l6W

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学习物理除了知识的学习外,还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法.下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是(  ).

A.在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想

B.伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法

C.在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法

D.法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法

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