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如图,无限长的平行光滑金属轨道M、N,相距L,且水平放置;金属棒b和c之间通过绝缘轻弹簧相连,弹簧处于压缩状态,并锁定,压缩量为;整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向与轨道平面垂直.两棒开始静止,某一时刻,解除弹簧的锁定,两棒开始运动.已知两金属棒的质量mb=2mc=m,电阻Rb=RC=R,轨道的电阻不计.

(1)求当弹簧第一次恢复原长的过程中,通过导体棒某一横截面的电量.

(2)已知弹簧第一次恢复原长时,b棒速度大小为v,求此时c棒的加速度。


解析:(1)设当弹簧第一次恢复原长的过程中某一时刻电流为i,在极短时间内:

 所以在当弹簧第一次恢复原长的过程中:

(2) 对两棒构成的系统:根据动量守恒:    (1)

       弹簧第一次恢复原长时:           (2)

                                            (3)

                                           (4)

     对C:                                (5)

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科目:高中物理 来源: 题型:


航天员在某星球表面用半径R=25 cm的1/4圆弧轨道做平抛运动实验,其部分实验装置示意图如图甲所示。实验中,通过调整使出口末端B的切线水平后,让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图乙是小球做平抛运动的闪光照片,照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm。己知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息可知:

①小球到达轨道最低点B时的速度大小=_____________m/s,小球在D点时的竖直速度大小=____________m/s,该星球表面的重力加速度g=___________m/s2;(保留三位有效数字)。

②小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力:_____________(填“受到”、“未受到”或“无法确定”)。

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如图所示,空间中有沿-z方向的匀强电场,沿+y方向的匀强磁场,沿-y方向的重力场。有一带电粒子以初速度v沿+x方向射入,则粒子可能做

  A.匀速直线运动    B.匀速圆周运动

  C.匀变速直线运动  D.匀变速曲线运动

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如图所示,在y轴左侧放置一加速电场和偏转电场构成的发射装置,CD两板的中心线处于y=8cm的直线上;右侧圆形匀强磁场的磁感应强度大小为B=T、方向垂直xoy平面向里,在x轴上方11cm处放置一个与x轴平行的光屏。已知AB两板间电压UAB=100V, CD两板间电压 UCD=300V, 偏转电场极板长L=4cm,两板间距离d=6cm, 磁场圆心坐标为(6,0)、半径R=3cm。现有带正电的某种粒子从A极板附近由静止开始经电场加速,穿过B板沿CD两板间中心线y = 8cm进入偏转电场,由y轴上某点射出偏转电场,经磁场偏转后打在屏上。带电粒子比荷=106c/kg,不计带电粒子的重力。求:

(1)该粒子射出偏转电场时速度大小和方向;

(2)该粒子打在屏上的位置坐标;

(3)若将发射装置整体向下移动,试判断粒子能否垂直打到屏上?若不能,请简要说明理

由。若能,请计算该粒子垂直打在屏上的位置坐标和发射装置移动的距离。

 


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真空中有一半径为r0的带电金属球壳,若取无穷远处为零电势,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1r2分别是该直线上AB两点离球心的距离。下列说法中正确的是( )

A.该球壳带负电 B. A点的电场强度大于B点的电场强度

C.若r2- r1= r1- r0,则φA-φB=φ0- φA D.将电子从A点移到B点,电场力做负功

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我国自主研发的北斗导航系统(BDS)又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。北斗系统中有两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的AB两位置如图所示。若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是

A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为

B.这两颗卫星的线速度大小相等

C.卫星1向后喷气就一定能追上卫星2

D.卫星1与卫星2质量一定相等

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小明同学为了测定某太阳能硅光电池组的电动势和内电阻,设计了如图甲所示的电路,在一定光照条件下进行实验:

①请根据图甲完成图乙中实物的连线。

②将测量出来的数据记录在下表中,其中第4组数据的电压如图丙所示,则此时电压为_______V。

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

1.77

1.75

1.70

1.54

1.27

1.00

0.50

I/μA

12

30

48

60

68

76

80

86

 
 


③将这些数据在图丁中描点,第4组数据还未描出。

a.请在图丁中描出第4组数据的点,作出该硅光电池组的UI图线;

b.由此UI图线可知,该硅光电池组的电动势E=1.80V,电池组的内阻随其输出电流的变化而改变,在电流为80μA时,该电池组的内阻r=________Ω(保留两位有效数字)。

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,半径足够大的两半圆形区域I和II中存在与纸面垂直的匀强磁场,两半圆形的圆心分别为O、O′,两条直径之间有一宽度为d的矩形区域,区域内加上电压后形成一匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子(不计重力),以初速度v0从M点沿与直径成30o角的方向射入区域I,而后从N点沿与直径垂直的方向进入电场,N点与M点间的距离为L0,粒子第一次离开电场时的速度为2v0,随后将两直径间的电压调为原的2倍,粒子又两进两出电场,最终从P点离开区域II。已知P点与圆心为O′的直径间的距离为L,与最后一次进入区域II时的位置相距L,求:

(1)区域I内磁感应强度B1的大小与方向;

(2)矩形区域内原的电压和粒子第一次在电场中运动的时间;

(3)求区域II内磁场的磁感应强度B2的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:


一个重力不计的带电粒子垂直射入自左向右逐渐增强的磁场中,由于周围气体的阻碍作用使带电粒子速率减小,但粒子质量和电量不变,其运动轨迹恰为一段圆弧,则从下图所示中可以判断( )

A.粒子从A点射入,粒子带正电

B.粒子从A点射入,粒子带负电

C.粒子从B点射入,粒子带正电

D.粒子从B点射入,粒子带负电

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