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【题目】如图所示,在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ,在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场ⅡM0N在一条直线上,∠M0Q=60°,这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B,离子源中的离子带电荷量为+q,质量为m,通过小孔O1进入两板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零),离子经电场加速后由小孔02射出,再从0点进入磁场区域I,此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN,不计离子的重力。

(1)若加速电场两板间电压U=U,求离子进入磁场后做圆周运动的半径R

(2)OQ上有一点PP点到0点距离为L,若离子能通过P点,求加速电压U和从0点到P点的运动时间。

【答案】12 其中

【解析】(1)若加速电场两板间电压U=U0,根据动能定理可得,,则粒子进入磁场时的速度为,根据洛伦兹力提供向心力可有:,计算得

(2)P点到O点距离为L,根据几何关系可知粒子半径(其中n=123、、、)根据,联立可得(其中n=123、、、)

由题意可知每次在磁场中转过的圆心角为60°,则运动时间为,因为,所以从O点到P点的运动的时间为(其中n=123、、、)

练习册系列答案
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【题目】如图,abcdef为圆形磁场区域的圆周上的6个等分点,比荷相同的粒子先后从f沿fd方向射人磁场区域。从a点离开磁场的粒子,速度大小为va,在磁场中运动的时间为ta;从c点离开磁场的粒子,速度大小为vc,在磁场中运动的时间为tc。不计粒子重力,则

A.

B.

C.

D.

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【题目】物块B套在倾斜杆上,并用轻绳与物块A相连,今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点,运动中连接AB的轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的是

A. 物块A的速度先变大后变小

B. 物块A的速度先变小后变大

C. 物块A处于超重状态

D. 物块A处于失重状态

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【题目】如图,圆筒形铝管竖直置于水平桌面上,一磁块从铝管的正上方由静止下落,穿过铝管落到桌面上,下落过程中磁块不与管壁接触。忽略空气阻力,则在下落过程中( )

A. 磁块做自由落体运动

B. 磁块的机械能守恒

C. 铝管对桌面的压力大于铝管的重力

D. 磁块动能的增加量大于其重力势能的减少量

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【题目】如图所示,1996年在地球上空完成了以牛颜第二定为基础的测定质量的实验。可以简化为如下模型:在绕地球做匀速圆周运动的飞船内,质量的物体A与待测质量的物体B通过轻绳连接,放置在动摩擦因数的足够长的水平桌面上,恒力作用下一起在桌面上从静止开始运动,时间内A物体向前运动了,以下说法正确的是(

A. B物体质量为

B. B物体质量为

C. 加速度为

D. 加速度为

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【题目】如图所示,在平行带电金属板间有垂直纸而向里的匀强磁场,质子、氘核、氚核(质子、 氘核、氚核电量相同,质量不同,不计重力)沿平行金属板方向以相同动能射入两板间, 其中氘核沿直线运动不发生偏转,质子和氚核发生偏转后射出,则

A. 偏向正极板的是氚核

B. 偏向正极板的是质子 .

C. 射出时动能最大的是质子

D. 射出时动能最小的是氚核

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【题目】在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应F的大小,FH的变化如图乙所示.求:

 

(1)圆弧轨道的半径;

(2)该星球表面的重力加速度的大小;

(3)该星球的第一宇宙速度.

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【题目】如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,cab的中点,a、b电势分别为φa=5V、φb=3V.下列叙述正确的是(  )

A. 该电场在c点处的电势一定为4 V

B. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb

C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少

D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a

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【题目】如图所示,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁(质量为m),铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合.则悬挂磁铁的绳子中拉力F随时间t变化的图象可能是( )

A. B.

C. D.

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