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【题目】如图,有理想边界的正方形匀强磁场区域abcd边长为L,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。一群质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),在纸面内从b点沿各个方向以大小为的速率射入磁场,不考虑粒子间的相互作用,下列判断正确的是

A. 从a点射出的粒子在磁场中运动的时间最短

B. 从d点射出的粒子在磁场中运动的时间最长

C. 从cd边射出的粒子与c的最小距离为L

D. 从cd边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为

【答案】ABD

【解析】根据可求r=2L在磁场中运动的时间θ为轨迹对应的圆心角,由题中条件可知在磁场的轨迹为劣弧,所以弦长越长,圆心角越大,bd为最长的弦,所以从d点射出的粒子在磁场中运动的时间最长ba为最短的弦,从a点射出的粒子在磁场中运动的时间最短AB正确沿bc方向进入磁场的粒子到达cd边时与c点距离最近且在从cd边射出的粒子中在磁场中运动的时间最短轨迹如图所示。根据几何关系可求所以C错误轨迹圆心角为30°所以运动时间所以D正确

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】已知天然材料的折射率都为正值(n>0)。近年来,人们针对电磁波某些频段设计的人工材料,可以使折射率为负值(n<0),称为负折射率介质。电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时,符合折射定律,但折射角为负,即折射线与入射线位于界面法线同侧,如图1所示。点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后,在另一侧成实像。如图2所示,其中直线SO垂直于介质平板,则图中画出的4条折射线(标号为1234)之中,正确的是(  )

A.1B.2

C.3D.4

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为 的光滑圆弧轨道相切于C点,AC=7RABCD均在同一竖直平面内。质量为m的小物块PC点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出),随后P沿轨道被弹回,最高点到达F点,AF=4R,已知P与直轨道间的动摩擦因数,重力加速度大小为g。(取sin370=0.6,cos370=0.8)

(1)求P第一次运动到B点时速度的大小。

(2)求P运动到点时弹簧的弹性势能。

(3)改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点。G点在C点左下方,与C点水平相距、竖直相距R,求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。

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【题目】如图,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气。已知:大活塞的质量为2m,横截面积为2S,小活塞的质量为m,横截面积为S;两活塞间距为L;大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热;初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0,大活塞与大圆筒底部相距,两活塞与气缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g。现通过电阻丝缓慢加热氮气,求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氮气的压强。

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【题目】在平直公路上行驶的甲车和乙车,其位移—时间图象分别如图中直线和曲线所示,图中t1对应x1,则(  )

A.t1t3时间内,甲车做直线运动,乙车做曲线运动

B.t1时刻,甲车的速度大于乙车的速度

C.t1t2时间内,一定存在某时刻两车的速度相同

D.t1t2时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度

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【题目】如图所示,有两根足够长的平行光滑导轨水平放置,右侧用一小段光滑圆弧和另一对竖直光滑导轨平滑连接,导轨间距L1m。细金属棒abcd垂直于导轨静止放置,它们的质量m均为1kg,电阻R均为0.5Ωcd棒右侧lm处有一垂直于导轨平面向下的矩形匀强磁场区域,磁感应强度B1T,磁场区域长为s。以cd棒的初始位置为原点,向右为正方向建立坐标系。现用向右的水平恒力F1.5N作用于ab棒上,作用4s后撤去F。撤去F之后ab棒与cd棒发生弹性碰撞,cd棒向右运动。金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,空气阻力不计。(g=10m/s2)求:

(1) ab棒与cd棒碰撞后瞬间的速度分别为多少;

(2)s1m,求cd棒滑上右侧竖直导轨,距离水平导轨的最大高度h

(3)若可以通过调节磁场右边界的位置来改变s的大小,写出cd棒最后静止时与磁场左边界的距离x的关系。(不用写计算过程)

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【题目】如图所示,一金属箱固定在倾角为的足够长固定斜面上,金属箱底面厚度不计,箱长l1=4.5m,质量m1=8kg。金属箱上端侧壁A打开,距斜面顶端l2=5m。现将质量m2=1kg的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放,沿斜面进入金属箱,物块进入金属箱时没有能量损失,最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞。碰撞的同时上端侧壁A下落锁定并释放金属箱。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3,与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125,金属箱与斜面间的动摩擦因数μ3=,重力加速度g10m/s 2sin=0.6cos=0.8,求:

(1)物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度;

(2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。(结果保留2位小数)

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【题目】如图所示,为了测量滑块(装有遮光条)的加速度,在倾斜的气垫导轨上安放两个光电门AB,配套的数字毫秒表会自动记录遮光条通过光电门的相应时间。

某同学根据自己的设想,做了如下操作:

将计时方式设定为记录“遮光条从光电门A运动到B的时间”。此时当两个光电门的任一个被挡住时,计时仪开始计时;当两个光电门中任一个被再次挡光时,计时终止。计时仪显示的是两次挡光之间的时间间隔;

将滑块从导轨上某处自由滑下,测出两光电门间距x,并记下毫秒表上的示数t

保持光电门B位置不动,适当移动光电门A的位置,重复步骤

重复步骤若干次。

(1)关于操作中的注意事项,下列各项正确的是________

A.必须测量遮光条的宽度

B.两光电门的间距应适当大些

C.在每次重复的步骤中,滑块必须从导轨的同一位置自由滑下

D.导轨倾斜是为了平衡摩擦力

(2)已知该同学的两组数据:。其中,则滑块的加速度________(用表示)。

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【题目】某同学为测量一节新干电池的电动势和内阻,根据实验室提供的器材,设计了如图1所示的电路,其中R0是阻值大约为几欧姆的定值电阻,S3为单刀双掷开关。

1)请根据图1电路图将图2的实物图连接完整_____

2)实验开始前,先将电阻箱接入电路的电阻值调节到适当大的值,断开开关S2,将S3合向a,再将开关S1闭合,记录电压表的示数为U1,电阻箱接入电路的电阻为R1=20 Ω;再闭合开关S2,调节电阻箱接入电路的阻值,当电压表的示数再次为U1时,电阻箱接入电路的阻值改变了,则此时电阻箱接入电路的阻值R=__Ω,定值电阻R0=_____Ω

3)断开开关S2,将开关S3合向b,多次改变电阻箱接入电路的电阻值,记录电阻箱接入电路的电阻值R及相应的电压表的示数U,在坐标系中描点作图,作出的图象如图3所示,则电池的电动势为E=___V,电池内阻r=____Ω(结果均保留三位有效数字)

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