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【题目】如图所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场。有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴的夹角均为θ,则正、负离子在磁场中( )

A. 运动时间相同

B. 运动轨道半径相同

C. 重新回到x轴时速度大小相同但方向不同

D. 重新回到x轴时距O点的距离相同

【答案】BD

【解析】A、因两个离子质量相同,电荷量也相等(电量绝对值),它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的半径必相等、周期(指完成一个圆周)必相等。
当θ不等于90度时,两个离子在磁场中的轨迹一个是小半圆弧,另一个是大半圆弧,所以在磁场中的运动时间就不相等,故A错误;
B、由知半径相同,故选项B正确;
C、因离子进入磁场时射入方向与x轴夹角为θ,那么射出磁场时速度方向必与x轴夹角为θ,方向相同,所以C错误;
D 由于两个离子的轨迹若合拢,肯定能组合为一个完整的圆周,则距离相同。所以选项D正确。

练习册系列答案
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【题目】如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l1.4 mv3.0 m/sm0.10 kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ0.25,桌面高h0.45 m.不计空气阻力,重力加速度g10 m/s2.求:

(1)小物块落地点距飞出点的水平距离x

(2)小物块落地时的动能Ek

(3)小物块的初速度大小v0.

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【题目】如图所示,光滑水平面上有一足够长的小车M紧靠桌子左端,且上表面与水平桌面相平。小车右端放有一小滑块(可视为质点)。桌面上的A点有一小物块(可视为质点)并与弹簧的左端接触但不拴接,轻弹簧D右端固定且处于原长状态。某时刻起用水平向右的推力将缓慢推至B点时,弹簧在弹性限度内被压缩,撤去推力,此后沿桌面滑到桌子边缘C时速度大小为2m/s,并与小车右端的滑块相碰,最后停在小车上距右端1.2m处,物块停在小车上距右端0.5m处。已知小车M质量为3.5kg,小物块质量为1kg,小滑块质量为0.5kg,AB间距离L1=5cm,AC间距离L2=90cm,与桌面间动摩擦因数1=0.2,与小车表面间的动摩擦因数2=0.1,g10m/s2,求:

(1)被推到B点时.弹簧的弹性势能;

(2)小车M最后的速度大小;

(3)滑块与车相对静止时m2到桌面A点的距离。

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【题目】一玻璃砖横截面如图所示,其中ABC为直角三角形(AC边未画出)AB为直角边,∠ABC45°ADC为一圆弧,其圆心在BC边的中点.此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏.若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖,则(  )

A. BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光

B. 屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度

C. 屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度

D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大

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【题目】用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关T和两个部件P、Q。请根据下列步骤完成电阻测量:

(1)旋动部件________________,使指针对准电流的“0”刻线。

(2)将T旋转到电阻挡“×100”的位置

(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件__________________,使指针对准电阻的___________________(填“0刻线刻线)。

(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按____________的顺序进行操作,再完成读数测量。

A.T旋转到电阻挡“×1k”的位置

B.T旋转到电阻挡“×10”的位置

C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两跟引线相接

D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准

(5)某同学用该多用电表测量一个量程为3V的电压表的内阻,他选择了电阻挡“×100”并进行了正确的操作。测量时指针位置如图所示,得出电压表内阻为,此时电压表的指针也偏转了。已知多用电表欧姆表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为___________________V(结果保留两位有效数字)。

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【题目】1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器接一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为q,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)求第1次被加速后粒子的速度大小为v;

(2)经多次加速后,粒子最终从出口处射出D形盒,求粒子射出时的动能和在回旋加速器中运动的总时间t;

(3)近年来,大中型粒子加速器往往采用多种加速器的串接组合。例如由直线加速器做为预加速器,获得中间能量,再注入回旋加速器获得最终能量。个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串,如图乙所示(图中只画出了六个圆筒,作为示意)。各筒相间地连接到频率为、最大电压值为的正弦交流电源的两端。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔。现有一电量为q、质量为m的正离子沿轴线射入圆筒,并将在圆筒间的缝隙的时间可以不计。已知离子进入第一个圆筒左端的速度为,且此时第一、二两个圆筒间的电势差。为使打到靶上的离子获得最大能量 ,各个圆筒的最小长度应满足什么条件?并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量。

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【题目】如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈正上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )

A. 通过电阻的感应电流的方向由ab,线圈与磁铁相互排斥

B. 通过电阻的感应电流的方向由ab,线圈与磁铁相互吸引

C. 通过电阻的感应电流的方向由ba,线圈与磁铁相互吸引

D. 通过电阻的感应电流的方向由ba,线圈与磁铁相互排斥

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【题目】如图所示,原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为r,静电力常量为k。达到静电平衡后,下列说法中正确的是

A. 点电荷Q在金属球内任意位置激发的电场的场强都为零

B. 感应电荷在金属球球心处激发的电场场强,方向向右

C. 金属球最左侧表面的电势和最右侧表面的电势相同

D. 若用导线的两端分别接触金属球的最左端和最右端,导线能将两端的电荷中和

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【题目】如图所示,一质量为2×103kg的小汽车从倾斜路面上以20m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面,行驶200m路程后到达B点,速度降为5m/s,此后速度保持恒定,已知整个过程中汽车发动机的输出功率恒为40kW.求:

1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力;

2)速度为10m/s时,汽车的加速度;

3)汽车在AB段上的运动时间.

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