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【题目】如图所示,边长为L的正三角形abc区域内存在垂直纸面向里的的匀强磁场,质量为m,电荷量均为q的三个粒子A、B、C以大小不等的速度从a点沿与ab边成30°角的方向垂直射入磁场后从ac边界穿出,穿出ac边界时与a点的距离分别为、L。不及粒子的重力及粒子间的相互作用,则下列说法正确的是

A. 粒子C在磁场中做圆周运动的半径为L

B. A、B、C三个粒子的初速度大小之比为3:2:1

C. A、B、C三个粒子从磁场中射出的方向均与ab边垂直

D. 仅将磁场的磁感应强度减小,则粒子Bc点射出

【答案】ACD

【解析】A、由圆周运动的对称性可知,同一直线边界以30°的弦切角进磁场,射出时的速度也与边界成30°,而圆心角为60°,则圆心和入射点以及出射点构成等边三角形,由几何关系可知,故A正确。B、根据洛伦兹力提供向心力有,可知,可得初速度之比,B错误。C、由于三粒子从ac出射时夹角为30°,而,故出射速度的延长线必与ab边垂直构成直角三角形,故C正确。D、由可知将B改为,半径将变为,而其它条件不变,故由几何关系可知B粒子将从c点出射,D正确。故选ACD.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,光滑曲面与长度L=1m的水平传送带BC平滑连接,传送带以v=1m/s的速度运行。质量m1=1kg的物块甲(可视为质点)从曲面上高h=1mA点由静止释放,物块甲与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。传送带右侧光滑水平地面上有一个四分之一光滑圆轨道状物体乙,物体乙的质量m2=3kg,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)甲第一次运动到C点的速度大小

(2)甲第二次运动到C点的速度大小

(3)甲第二次到C点后,经多长时间再次到达C

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【题目】如图,导热良好的固定气缸A、B之间由一段容积可忽略的细管相连:A水平、B竖直。两气缸内壁光滑,长度均为5L、横截面积均为S。活塞C、D的质量及厚度均忽略不计。整个装置置于热力学温度为T、大气压为p0的环境中,原长4L、劲度系数k=P的轻弹簧,一端连接活塞C、另一端固定在位于气缸A缸口的O点。开始活塞D距气缸B的底部4L,后在D上缓缓倒入质量为m=的沙子,整个过程中弹簧的形变量都在弹性限度内,缸内气体均为理想气体,求:

①稳定后气缸内气体的压强

②稳定后活塞D下降的距离

③若环境的热力学温度缓慢地变为T1,活塞D恰能再回到初位置,求T1

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【题目】如图所示,水平地面上竖直固定一轻弹簧,弹簧上端固定着一个质量不计的小薄片,一小球从弹簧正上方自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩到最短,在该过程中,关于小球运动的vt图象中分析正确的是(不计空气阻力)( )

A. B. C. D.

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【题目】一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u = 3sin314t V的交变电流。原线圈匝数n1 =100匝,副线圈匝数n2 =200匝,则:(

A.将击穿电压为6V的电容器接在C、D两端,能正常工作

B.把电磁打点计时器接在C、D两端,打点周期为0.01s

C.把额定电压为6V的小灯泡接在C、D两端,小灯泡能正常工作

D.把交流电压表接在C、D两端时,电压表读数为8.48V

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【题目】如图所示,倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接.轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.

(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;

(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;

(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系式.

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【题目】宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆轨道运行。设每个星体的质量均为m,引力常量为G

(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度大小。

(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?

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【题目】如图所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动.设某时刻物块A运动的速度大小为vA,小球B运动的速度大小为vB,轻绳与杆的夹角为θ。则( )

A. vA=vBcosθ

B. vB=vAcosθ

C. 小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能

D. 当物块A上升到与滑轮等高时,它的机械能最大

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【题目】如图所示,在直角坐标系xOy中,点M(0,1)处不断向+y方向发射大量质量为m、电量为-q的粒子,粒子的初速度大小在之间。这些粒子所经磁场的磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里,求:

速度为v0的粒子在磁场中运动的轨迹半径;

若所有粒子都沿+x方向穿过b区域,均沿-y方向通过点N(3,0),求符合要求的磁场范围的最小面积,并在所给的坐标系中画出粒子运动轨迹的示意图。

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