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【题目】在边长为L的等边三角形ABC范围内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。位于等边三角形中心O处的粒子源可向纸面内的各个方向发射速率相等的同种带正电粒子,粒子的比荷为,不计重力及粒子间的相互作用。

(1)若等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,求粒子初速度的大小应满足的条件。

(2)若粒子的初速度大小为v0时,恰好可使等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,求初速度为v0的粒子在磁场中运动时间最长与最短的差值。(已知:若sinθ=k,则θ=arcsin k)

【答案】(1) (2)

【解析】由几何关系可知AO=BO=CO=Lsin600=L,为保证等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,粒子圆周运动轨迹必须进过A点和B点,如图;

满足条件的粒子半径为 其中,解得RL

洛伦兹力提供向心力qvB=m

解得

(2)粒子的初速度大小为v0时,恰好可使等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,则 此时粒子圆周运动的半径为R=L轨迹恰通过各边中点的粒子,在磁场中运动时间最短,如图;

由几何关系:

粒子在磁场中运动的时间

轨迹恰好通过A点、B点或C点的粒子,在磁场中运动的时间最长,如图;

由几何关系可知,

粒子在磁场中运动最长与最短时间差值

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学在DIS测定电源的电动势和内阻的实验中:

1)先将电源、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图所示,则未接导线的A端应与图中________点相接;

2)闭合电键后,改变___________,用电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流。若将实验测得的7组数据输入计算机,自动生成如图所示的U-I图线,则电源电动势E_________V,电源内阻r________Ω

3)若只选用两组数据,用闭合电路欧姆定律算出Er,有可能误差较大。则选用第______和第_____组数据误差最大;

4若实验时将导线A端误连到D点,则测出的电源电动势____选填变大变小不变),测出电源内阻____选填变大变小不变)。

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【题目】如图所示,将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上,一端接上电池(电池另一极与锉刀接触),手执导线的另一端,在锉刀上来回划动,由于锉刀表面凹凸不平,就会产生电火花。下列说法正确的是

A. 产生电火花的回路只由导线与电池组成

B. 如导线端只向一个方向划动也能产生电火花

C. 锉刀采用什么材料制成对实验没有影响

D. 导线端划动的方向决定了自感电动势的方向

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【题目】在光滑水平面上建立直角坐标系xoy沿x轴放置一根弹性细绳,x轴为绳上各质点的平衡位置现让x=0x=12m处的质点在y轴方向做简谐运动,形成沿x轴相向传播的甲、乙两列机械波。已知波速为1m/s振幅均为At=0时刻的波形图如图所示。则________

A.两列波在叠加区发生稳定的干涉现象

B.两波源的起振方向一定相反

C.t=4s时,x=8m处的质点正处于平衡位置且向上振动

D.t=6s时,两波源间(含波源)7个质点位移为零

E.t=0之后的6s时间内,x=6m处的质点通过的路程为16A

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【题目】如图甲所示,电动势为E、内阻为r的电源与R=6 Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。下列说法正确的是 ( )

A. 电源的电动势E=V,内阻r=4Ω

B. 图乙中Rx=25Ω

C. 定值电阻R消耗的最大功率为0.96W

D. 调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W

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【题目】2017915日,微信启动变脸:由此前美国卫星拍摄地球的静态图换成了我国风云四号卫星拍摄地球的动态图,如图所示。风云四号是一颗静止轨道卫星,关于风云四号,下列说法正确的有

A. 能全天候监测同一地区

B. 运行速度大于第一宇宙速度

C. 在相同时间内该卫星与地心连线扫过的面积相等

D. 向心加速度大于地球表面的重力加速度

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【题目】一定质量的理想气体,其状态变化的p-V图像如图所示,已知气体在状态A时的温度为260K,则气体在状态B时的温度为__________K,从状态A到状态C气体与外界交换的热量为___________J.

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B. β射线在真空中的运动速度是光速

C. γ射线本质上是波长极短的电磁波,电离能力极强

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