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如图所示,有一轴线水平且垂直纸面的固定绝缘弹性圆筒,圆筒壁光滑,筒内有沿轴线向里的匀强磁场BO是筒的圆心,圆筒的内半径r=0.40m。在圆筒底部有一小孔a(只能容一个粒子通过)。圆筒下方一个带正电的粒子经电场加速后(加速电场未画出),以v=2×104m/s的速度从a孔垂直磁场B并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。.已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子的重力和空气阻力,粒子的荷质比q/m=5×107(C/kg),求磁感应强度B多大(结果允许含有三角函数式)?

 



解:带电粒子在磁场中作匀速圆周运动, 得:   (2分)

由于带电粒子与圆筒壁碰撞时无电量和能量损失,那么每次碰撞前后粒子速度大小不变、速度方向总是沿着圆筒半径

方向,4个碰撞点与小孔a恰好将圆筒壁五等分,粒子在圆筒内的轨迹具有对称性,由5段相同的圆弧组成,设每段轨迹圆弧对应的圆心角为θ,则由几何关系可得:   解得,    (3)    (2分)

有两种情形符合题意(如图所示):

 


(1)情形1:每段轨迹圆弧对应的圆心角为    (2分)

联立(2)(3)并代入θ值得: T        (2分)

(2)情形2:每段轨迹圆弧对应的圆心角为      (2分)

 联立(2)(3)并代入θ值及数据得:T    (2分)


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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,A、B两物体的质量之比为2:1,在平行于固定斜面的推力F的作用下,一起沿斜面向上做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为θ,求下面两种情况下,弹簧的压缩量?

(1)斜面光滑;

(2)斜面粗糙,A、B与斜面间的摩擦因数都等于μ.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,物体AB叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使ABC一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是(    )

A.BC有向左的摩擦力             

B.CA有向左的摩擦力

C.物体C受到三个摩擦力作用    

D.C对地面有向右的摩擦力

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,虚线为一匀强磁场的边界,磁场方向垂直于纸面向里。在磁场中某点沿虚线方向发射两个带正电的粒子AB,其速度分别为vAvB,两者的质量和电荷量均相同,两个粒子分别经过tAtBPAPB射出,则 (   )

A.vAvBtAtB    B.vAvBtAtB    

C.vAvBtAtB    D.vAvBtAtB

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,两平行金属板间有匀强磁,开关S闭合后,当滑动变阻器滑片位于图示位置时,一带电粒子恰好以速度v匀速穿过两板.若不计重力,以下说法正确是(    )

A.如果将开关断开,粒子将继续沿直线运动

B.保持开关闭合,将a极板向下移动一点,粒子一定向上偏转

C.保持开关闭合,将滑片P向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出

D.保持开关闭合,将滑片P向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出

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科目:高中物理 来源: 题型:


在水平面上有ab两点,ab两点相距20 cm.一质点以恒定的加速度沿ab做直线运动,经过0.2 s的时间先后通过ab两点,则该质点通过ab中点时的速度大小为(    )

A.若加速度的方向由ab,则大于1 m/s;若加速度的方向由ba,则小于1 m/s

B.若加速度的方向由ab,则小于1 m/s;若加速度的方向由ba,则大于1 m/s

C.无论加速度的方向如何,均大于1 m/s

D.无论加速度的方向如何,均小于1 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,平直路面上有AB两块挡板,相距6 m,一物块以8 m/s的初速度从紧靠A板处出发,在AB两板间做往复匀减速运动。物块每次与AB板碰撞后以原速被反弹回去,现要求物块最终停在距B板2 m处,已知物块和A挡板只碰撞了一次,则物块的加速度大小可能为(    )

A.1.2 m/s2          B.1.6 m/s2

C.2 m/s2            D.2.4 m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P向左移动,则(  )

  A.电容器中的电场强度将增大

    B.电容器上的电荷量将减少

  C.电容器的电容将减小

D.液滴将向上运动

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科目:高中物理 来源: 题型:


在天体运动中,把两颗相距较近的恒星称为双星,已知AB两恒星质量分别为m1和m2,两恒星相距为L,两恒星分别绕共同的圆心做圆周运动,如图所示,求两恒星的轨道半径和角速度?(已知万有引力常量为G)

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