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【题目】如图所示,虚线MN为匀强电场和匀强磁场的分界线,匀强电场场强大小为E方向竖直向下且与边界MN成=45°角,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在电场中有一点P,P点到边界MN的竖直距离为d。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P处由静止释放(不计粒子所受重力,电场和磁场范围足够大)。求:

(1)粒子第一次进入磁场时的速度大小;

(2)粒子第一次出磁场处到第二次进磁场处的距离;

(3)若粒子第一次进入磁场后的某时刻,磁感应强度大小突然变为,但方向不变,此后粒子恰好被束缚在该磁场中,则的最小值为多少?

【答案】123

【解析】

1)设粒子第一次进入磁场时的速度大小为v,由动能定理可得

解得

2)粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示,粒子第一次出磁场到第二次进磁场,两点间距为

由类平抛规律

由几何知识可得x=y,解得

两点间的距离为,代入数据可得

3)由可得,即

由题意可知,当粒子运动到F点处改变磁感应强度的大小时,粒子运动的半径又最大值,即最小,粒子的运动轨迹如图中的虚线圆所示。

设此后粒子做圆周运动的轨迹半径为r,则有几何关系可知

又因为,所以

代入数据可得

练习册系列答案
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【题目】如图所示,在探究求合力的方法实验中,两弹簧测力计将橡皮条拉伸到O点,以下说法正确的是

A. 应平行于木板拉弹簧测力计,且两个测力计都不能超过最大刻度

B. 只需记录两个弹簧秤的示数

C. 应保证BOCO相互垂直

D. 改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时,只需保证橡皮条方向与原来一致

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【题目】为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置,其中由弹簧与方形薄管组成速度发射器,弹簧原长小于管长,发射器出口末端与水平桌面相切。每次实验时,都将发射器固定于水平桌面上,将弹簧压缩到相同长度,测量发射器出口B与桌面右端距离为x,小滑块从发射器出口射出,经桌面滑行x距离后从桌面右端水平抛出,落在水平地面上的P点,测量水平距离为s。已知桌面到水平地面高度H=1m,不计空气阻力。该同学在实验中几组xs数据(如下表)请根据数据在下图中画出图像,得到__________(保留2位有效数字)

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【题目】如图所示,在一圆形竖直管道内封闭有理想气体,用一固定绝热活塞k和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的两部分。温度都为T0=300K,上部气体压强为P0=1.0×105Pa,活塞AS为活塞横截面积)。现保持下部分气体温度不变,只对上部分气体缓慢加热,当活塞A移动到最低点B时(不计摩擦)。

: ①下部分气体的压强。

②上部分气体的温度。

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【题目】在水平长直的轨道上,有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ.

(1)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m=1kg,车长L=2m,车速v0=4m/s,取g=10m/s2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件?

(2)在(2)的情况下,力F取最小值,要保证滑块不从车上掉下,力F的作用时间应该在什么范围内?

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【题目】如图所示,均匀介质中两波源S1S2分别位于x轴上x1 =0x2=14m处,质点P位于x 轴上xp=4m处,T=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动,振动周期均为T=0. 1s,波长均为4m,波源Sl的振幅为A1 =4cm,波源S2的振幅为A3=6cm,求:

(i)求两列波的传播速度大小为多少?

( ii)t=0t=0. 35s内质点P通过的路程为多少?

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【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f。则下列说法正确的是(

A. 粒子从回旋加速器的磁场中获得能量

B. 高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动周期的2

C. D形盒半径R越大,粒子从回旋加速器射出时速度越大

D. 不改变Bf,该回旋加速器也能用于加速α粒子

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【题目】如图所示,虚线OL与y轴的夹角θ=45°,在OL上侧有平行于OL向下的匀强电场,在OL下侧有垂直纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量q(q>0)的粒子以速率v0从y轴上的M(OM=d)点垂直于y轴射入匀强电场,该粒子恰好能够垂直于OL进入匀强磁场,不计粒子重力.

(1)求此电场的场强大小E;

(2)若粒子能在OL与x轴所围区间内返回到虚线OL上,求粒子从M点出发到第二次经过OL所需要的最长时间.

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【题目】如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态BCD后再回到状态A。其中,ABCD为等温过程,BCDA为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的卡诺循环。该循环过程中,下列说法正确的是________

A. AB过程中,气体对外界做功

B. BC过程中,气体分子的平均动能增大

C. CD过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D. DA过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化

E. 该循环过程中,气体吸热

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