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电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法是
A.只将轨道长度L变为原来的2倍
B.只将电流I增加至原来的2倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其他量不变
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如图所示,在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场.不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是
A. 只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点
B. 粒子磁场中运动所经历的时间一定为5πm/3qB
C. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为πm/qB
D. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为πm/6qB
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如图所示,有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,其边界为一边长为L的正三角形(边界上有磁场),A、B、C为三角形的三个顶点.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度v=从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,然后从BC边上某点Q射出.若从P点射入的该粒子能从Q点射出,则
A. PB≤L B. PB≤L
C. QB≤L D. QB≤L
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如图甲所示,某空间存在着足够大的匀强磁场,磁场沿水平方向.磁场中有A、B两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上.物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的运动.在物块A、B一起运动的过程中,图乙反映的可能是
A. 物块A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系
B. 物块A对物块B的摩擦力大小随时间t变化的关系
C. 物块A对物块B的压力大小随时间t变化的关系
D. 物块B对地面压力大小随时间t变化的关系
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如图所示,斜面顶端在同一高度的三个光滑斜面AB、AC、AD,均处于水平方向的匀强磁场中.一个带负电的绝缘物块,分别从三个斜面顶端A点由静止释放,设滑到底端的时间分别为tAB、tAC、tAD,则
A. tAB=tAC=tAD B. tAB>tAC>tAD
C. tAB<tAC<tAD D. 无法比较
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如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)
A. B.
C. D.
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如图所示,空间存在足够大、正交的匀强电、磁场,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电荷量为+q的粒子 (粒子受到的重力忽略不计),其运动轨迹如图虚线所示.对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H,下面给出了四个表达式,用你已有的知识计算可能会有困难,但你可以用学过的知识对下面的四个选项作出判断.你认为正确的是
A. B.
C. D.
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飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m,如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法,如图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总时间t2,(不计离子重力)
⑴忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比。
⑵离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v/(v≠v/),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt,可通过调节电场E使Δt=0。求此时E的大小。
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如图所示,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d。若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷。求小环C的平衡位置。
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两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
⑴极板间的电场强度E;
⑵α粒子在极板间运动的加速度a;
⑶α粒子的初速度v0。
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