【題目】如圖所示,正方形abcd區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一束電子以不同的速率從a點沿ab方向飛入勻強磁場中,不計重力,下列判斷正確的是( 。
A. 從c點射出的電子與從d點射出的電子速率之比為1:2
B. 從bc邊中點射出的電子比從cd邊中點射出的電子運動速率小
C. 所有從cd邊射出的電子在磁場中運動時間都相同
D. 所有從ad邊射出的電子在磁場中運動時間都相同
【答案】D
【解析】
帶電粒子在磁場中做圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,先由幾何知識可分別求得從c點和d點飛出的粒子的軌跡半徑,則由牛頓第二定律和向心力公式求得兩個粒子的速率,即可求出速率之比;由轉(zhuǎn)動的角度可比較運動時間之比。
設(shè)電子在磁場中運動的軌跡半徑為r,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,得:qvB=m,解得:,可見,v∝r;
設(shè)磁場邊長為L,如圖所示,電子從c點離開磁場時,其軌跡半徑為 rc=L;從d點離開磁場的電子,其軌跡半徑為rd=L,則得:vc:vd=2:l.故A錯誤。從bc邊中點射出的電子的運轉(zhuǎn)半徑比從cd邊中點射出的電子運轉(zhuǎn)半徑較大,則從bc邊中點射出的電子比從cd邊中點射出的電子運動速率大,故B錯誤;若電子從cd邊射出,則電子射入磁場時的速率越大,軌道半徑越大,電子轉(zhuǎn)過的圓心角越小,其在磁場中的運動時間就越短,故C錯誤;若電子從ad邊射出,則電子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角都相等,都是180°,它們在磁場中的運動時間相等,與電子的速率無關(guān),故D正確;故選D。
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【題目】2013 年 12 月 2 日 1 時 30 分,嫦娥三號探測器由長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,首次實現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示。假設(shè)嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運動時,只受到月球的萬有引力。則以下說法正確的是( )
A. 若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量,則可以計算出月球的密度
B. 嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段橢圓軌道時,應(yīng)讓發(fā)動機點火使其加速
C. 嫦娥三號下降階段,其引力勢能減小
D. 嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點的速度大于Q點的速度
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【題目】如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點,O為半圓弧的圓心,∠MOP=60°,在M、N處各有一條長直導線垂直穿過紙面,導線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示,這時O點的磁感應(yīng)強度大小為B1,若將N處的長直導線移至P處,則O點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?/span>B2,則B2與B1之比為( )
A. 1∶1 B. 1∶2 C. ∶1 D. ∶2
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【題目】如圖所示,一根通電直導線垂直放在磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中,以導線為中心,半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個點,已知c點的實際磁感應(yīng)強度為0,則下列說法中正確的是
A. 直導線中電流方向垂直紙面向里
B. d點的磁感應(yīng)強度為0
C. a點的磁感應(yīng)強度為2T,方向向右
D. b點的磁感應(yīng)強度為T,方向斜向下,與B成450角
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【題目】現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多的離子,其示意圖如圖所示,其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速,經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速,為使它經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場,需將磁感應(yīng)強度增加到原來的6倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為
A. 3 B. 9 C. 18 D. 36
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【題目】如圖所示,a、b、c為真空中三個帶電小球,b球帶電量為+Q,用絕緣支架固定,a、c兩小球用絕緣細線懸掛,處于平衡狀態(tài)時三小球球心等高,且a、b和b、c間距離相等,懸掛a、c小球的細線豎直,則( 。
A. a、c兩小球帶同種電荷B. a、c兩小球帶異種電荷
C. a小球帶電量為+4QD. c小球帶電量為﹣4Q
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【題目】如圖所示的平面直角坐標系xOy,在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強磁場,方向垂直于xOy平面向里,正三角形邊長為L,且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從y軸上的P (0,h)點,以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場,通過電場后從x軸上的 a(2h,0)點進入第Ⅳ象限,又經(jīng)過磁場從y軸上的某點進入第Ⅲ象限,且速度與y軸負方向成45°角,不計粒子所受的重力。求:
(1)電場強度E的大;
(2)abc區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值。
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【題目】(1)電磁打點計時器和電火花計時器都是使用_____(填“直流”或“交流”)電源的計時儀器。假如電源頻率是40Hz時,它每隔_____s打一個點。
(2)某同學利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況,實驗中獲得一條紙帶,如圖,其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出。已知所用電源的頻率為50Hz,則打A點時小車運動的速度vA=_____m/s,小車運動的加速度a=_____m/s2.(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字)
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【題目】如圖所示,長L=0.5 m的輕質(zhì)細桿,一端固定有一個質(zhì)量為m=3 kg的小球,另一端由電動機帶動,使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,小球的速率為v=2 m/s.取g=10 m/s2,下列說法正確的是( )
A. 小球通過最高點時,對桿的拉力大小是24 N
B. 小球通過最高點時,對桿的壓力大小是6 N
C. 小球通過最低點時,對桿的拉力大小是54 N
D. 小球通過最低點時,對桿的拉力大小是24 N
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