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如圖3所示,一個質量為m,電荷量為q的正離子,從A點正對著圓心O以速度v0射入半徑為R的絕緣圓筒中.圓筒內存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度的大小為B. 要使帶電粒子與圓筒內壁碰撞多次后仍從A點射出,求正離子在磁場中運動的時間t.(設粒子與圓筒內壁碰撞時無能量和電荷量損失,不計粒子的重力)


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【試題分析】

由于離子與圓筒內壁碰撞時無能量損失和電荷量損失,每次碰撞后離子的速度方向都沿半徑方向指向圓心,并且離子運動的軌跡是對稱的,如圖4所示.設離子與圓筒內壁碰撞n次(n≥2),則離子在圓筒內有n+1段圓弧軌跡,根據四邊形內角和等于360°,可知每相鄰兩次碰撞點之間圓筒圓弧所對的圓心角為α=2π/(n+1),因此離子在磁場中相鄰兩次碰撞點的運動軌跡所對應的圓心角θ=π-α=而離子運動的周期為T=,所以離子在磁場中運動的時間為t=其中n=2,3,4,5……).

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如圖甲所示,一個質量為M=1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點,從t=0時刻開始,物塊在按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用下向右運動,第3s末,物塊運動到B點,且速度剛好為0,第5s末,物塊剛好回到A點.物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數μ=0.3,g取10m/s2,則以下說法正確的是(  )

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如圖2所示,真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖3所示.將一個質量m=2.0×10-27kg,電荷量q=+1.6×10-19C的帶電粒子從緊鄰B板處釋放,不計重力.求:
(1)在t=0時刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大小;
(2)若A板電勢變化周期T=1.0×10-5s,在t=0時將帶電粒子從緊鄰B板處釋放,粒子到達A板時動量的大。
(3)A板電勢變化頻率多大時,在t=T/4到t=T/2時間內從緊鄰B板處無初速釋放該帶電粒子,粒子不能達到A板

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如圖3所示,一個質量為m的鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下,到半圓底部時,軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍,則此過程中鐵塊損失的機械能為(  )

A.mgR                        B.mgR         

C.mgR                        D.mgR

圖3

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖3所示,一個質量為m的小球用長為l的輕繩懸掛于點,小球在水平力F作用下,從平衡位置緩慢地移到點,則水平力所做的功為(    )

A.        B.

C.    D.

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