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【题目】如下图所示,在
平面内,有一半径为R=L的圆形区域,圆心O1对应的坐标为
,圆与x轴交于A、C两点.除圆形区域内无磁场,在y轴与直线
之间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在圆心O1处有一粒子源,发射同种粒子,粒子的质量为
,电荷量为+q,粒子从粒子源O1出发垂直磁场在纸面内向各个方向射出,不计粒子重力,并且从磁场返回圆形边界的粒子均被吸收掉,问:
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(1)求能从右边界(即直线
)射出的粒子其最小速率为多少,并求出该粒子从O1出发时与x轴正方向的夹角
。
(2)要使粒子垂直于
的边界射出磁场,求该粒子的最小速率为多少。
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【题目】一个用于加速质子(
)的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连。下列说法正确的是
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A. 若只增加D形盒半径R,则质子获得的最大速度一定增大
B. 若只将加速电压提高到原来的4倍,则质子获得的最大速度能提高到原来的2倍
C. 若只将加速电压提高,则将质子加速到最大速度所用时间变短
D. 此装置也能加速氘核(
)
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【题目】如图所示, 有一个可视为质点带正电的小物块其质量为m=1kg,电荷量
,从光滑平台上的A点以v0=2m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的被固定住的长木板,最终恰停在木板的最左端.已知虚线OD左侧存在竖直向上的匀强电场,场强大小
,木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板上表面粗糙,木板下表面与水平地面之间光滑,木板长度
,圆弧轨道的半径为R=0.9m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°,不计空气阻力,g取10 m/s.求:
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(1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(2)小物块与长木板间的动摩擦因数μ;
(3)若木板未被固定,且撤掉电场,仍将滑块在A点以v0=2m/s的初速度水平抛出,试通过计算说明小物块能否从长木板左端滑出?若能,则求出小物块和木板的最终速度,若不能,则求出小物块与木板刚保持相对静止时,木板右端与D点的距离。
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【题目】如图所示,金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上,棒ab与框架接触良好.从某一时刻开始,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab棒仍静止,在磁场均匀增加的过程中,关于ab棒受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
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A. 摩擦力大小不变,方向向右
B. 摩擦力变大,方向向右
C. 摩擦力变大,方向向左
D. 摩擦力变小,方向向左
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【题目】如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面,一个电子只受电场力的作用,经过等势面D时的动能为6 eV,经过等势面A时的动能为21eV,已知等势面B的电势为0。若相邻两等势面间的距离均为5cm,下列判断正确的是
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A. 电子的动能和电势能总和为0
B. 当电子的动能是10eV时其电势能为6eV
C. 电子经过A等势面时电势能为-5eV
D. 电场强度大小为200N/C
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【题目】如图甲所示,利用气垫导轨来研究功能关系,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,导轨上有一滑块A紧靠弹簧,但不连接,滑块A上固定有挡光片,滑块连同挡光片的质量为m=0.5kg。
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(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d=_______cm。
(2)将轻弹簧一端固定于气垫导轨左侧,为了调整导轨水平,可以在图甲上适当位置再增加一个光电门,打开气源,调节装置,然后水平轻推滑块,通过观察调整至通过两个光电门的时间____即可。
(3)撤掉靠近弹簧一个光电门后,用力水平将滑块A向左推,压紧弹簧,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为
,则可知弹簧对滑块所做的功为___________(用题中所给字母表示)
(4)也可以用该装置测量弹簧的劲度系数。用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x,释放滑块,记录滑块通过光电门的时间并计算出速度v.
(5)重复(4)中的操作,得到v与x的关系图像如图丙所示,由图可知弹簧的劲度系数为______。
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【题目】如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m、电荷量为q的带负电的粒子(不计重力)以初速度v0由小孔水平射入电场,当M、N间的电压为U时,粒子刚好能到达N板。如果要使这个带电粒子到达M、N两板中点位置处即返回,则下述措施能满足要求的是
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A. 使初速度减小为原来的一半
B. 使M、N间的电压加倍
C. 使M、N间的电压提高到原来的4倍
D. 使初速度减小为原来的一半,同时M、N间的电压加倍
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【题目】如图所示,纸面内MN和PQ是两条长度相同的长直导线,两导线中通有电流强度大小相同的电流,已知MN中的电流方向由N指向M,且两导线相互吸引,图中O为两导线之间垂线的中点,纸面内A、B两个大小相同的圆分别紧挨导线MN、PQ,以下说法正确的是
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A. 导线PQ中所通电流方向由P指向Q
B. O点的磁感应强度方向垂直于纸面向里
C. 通过圆形区域A的磁通量等于通过圆形区域B的磁通量
D. 通过圆形区域A的磁通量小于通过圆形区域B的磁通量
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【题目】如图所示为“速度选择器”装置示意图,a、b为水平放置的平行金属板,其电容为C,板间距离为d,平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,a、b板分别带上等量异号电荷后,平行板内产生竖直方向的匀强电场。一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场可沿直线OO′运动,
由O′射出,粒子所受重力不计,以下说法正确的是
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A. a板带负电,其电量为![]()
B. a板带正电,其电量为![]()
C. 极板间的电场强度E=Bv0,方向竖直向下
D. 若粒子的初速度大于v0,粒子在极板间将向右上方做匀加速曲线运动
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【题目】有一个待测电阻R的阻值约为7.5 Ω,现要精确测量该待测电阻的阻值.有下列器材供选用:
A.电压表V(0~3V,内阻未知)
B.电流表A1(0~3 A,内阻约为0.5 Ω)
C.电流表A2(0~100 mA,内阻为4.0 Ω)
D.定值电阻R0=1.0 Ω
E.滑动变阻器R1(10 Ω,2 A)
F.滑动变阻器R2(1kΩ,0.5 A)
G.学生电源E(直流4V),还有电键一个,导线若干
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(1)实验中所用电流表应选用_______,滑动变阻器应选用 ______。(填器材前的字母序号)
(2)实验时要求精确测量待测电阻R的值,测量电压从零开始多取几组数据,请在虚线方框中画出满足实验要求的测量电路图。
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