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【題目】如圖所示,足夠長的矩形區(qū)域abcd內充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,現(xiàn)從ad邊的中心O點處,垂直磁場方向射入一速度為v0的帶正電粒子,v0ad邊的夾角為30°.已知粒子質量為m,帶電量為q,ad邊長為L,不計粒子的重力.

1)求要使粒子能從ab邊射出磁場,v0的大小范圍.

2)粒子在磁場中運動的最長時間是多少?在這種情況下,粒子將從什么范圍射出磁場?

【答案】(1)(2)t; L

【解析】、(1)畫出從O點射入磁場的粒子運動軌跡的動態(tài)圓,能夠從ab邊射出的粒子的臨界軌跡如圖所示;

軌跡與dc邊相切時,射到ab邊上的A點,此時軌跡圓心為O1,則軌道半徑r1=L,由qv0B=m,得最大速度v0=

軌跡與ab邊相切時,射到ab邊上的B點,此時軌跡圓心為O2,則軌道半徑r2=,由qv0B=m,得最小速度v0=

所以粒子能夠從ab邊射出的速度范圍為:

2)當粒子從ad邊射出時,時間均相等,且為最長時間,因轉過的圓心角為300°,所以最長時間:tm=T=,射出的范圍為:OC=r2=

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ad且相互絕緣.當MN中電流突然增大時,下列說法正確的是

A. 線圈所受安培力的合力方向向左

B. 線圈所受安培力的合力方向向右

C. 線圈中感應電流的方向是abcda

D. 線圈中感應電流的方向是adcba

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【題目】(多選)如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內阻不計)連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量很少,可被忽略.一帶負電油滴被固定于電容器中的P點.現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,(   )

A. 平行板電容器的電容將變小

B. 靜電計指針張角變小

C. 帶電油滴的電勢能將減少

D. 若先將上極板與電源正極的導線斷開,再將下極板向下移動一小段距離,則帶電油滴所受電場力不變

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【題目】一圓柱形汽缸直立在地面上,內有一具有質量而無摩擦的絕熱活塞,把汽缸分成容積相同的A、B兩部分,如圖所示,兩部分氣體溫度相同,都是T027 ,A部分氣體壓強PA01.0×105 Pa,B部分氣體壓強PB02.0×105 Pa.現(xiàn)對B部分的氣體加熱,使活塞上升,使A部分氣體體積減小為原來的2/3.求此時:

(1)A部分氣體的壓強pA;

(2)B部分氣體的溫度TB.

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【題目】如圖所示,閉合開關S后,A燈與B燈均發(fā)光,當滑動變阻器的滑片P向左滑動時,以下說法中正確的是

A.A燈變亮

B.B燈變亮

C.電源的輸出功率可能減小

D.電源的總功率增大

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【題目】風速儀結構如圖(a)所示.光源發(fā)出的光經光纖傳輸,被探測器接收,當風輪旋轉時,通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉,當圓盤上的凸輪經過透鏡系統(tǒng)時光被遮擋.已知風輪葉片轉動半徑為r,每轉動n圈帶動凸輪圓盤轉動一圈.若某段時間Δt內探測器接收到的光強隨時間變化關系如圖(b)所示,則該時間段內風輪葉片

A. 轉速逐漸減小,平均速率為

B. 轉速逐漸減小,平均速率為

C. 轉速逐漸增大,平均速率為

D. 轉速逐漸增大,平均速率為

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【題目】自行車是我們常用的交通工具。如圖所示,是自行車傳動機構的示意圖。假設腳踏板每2s1(這個周期用T1表示),某同學想要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大,該同學先在圖中標出了三個半徑r1、r2、r3,并用這些量導出了自行車前進速度的表達式。然后,該同學用自已的自行車,實際測量這些數(shù)據,并計算出前進速度的大小,然后實測自行車的速度。對比一下,發(fā)現(xiàn)兩個速度差別還比較大。

1請你寫出該同學導出的自行車速度的表達式(用T1、r1、r2r3,及有關常數(shù)來表示)_____________;

2請你幫他分析一下,“差別比較大”的原因可能有哪些?(至少說出兩條)______________________________;

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【題目】如圖所示,兩根光滑的足夠長直金屬導軌曲ab、cd平行置于豎直面內,導軌間距為L,在導軌上端接有阻值為R的電阻。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中,磁感應強度方向與導軌所在平面垂直,F(xiàn)將一質量為m、電阻為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平,且與導軌接觸良好。金屬棒下落高度為h時速度恰好達到最大速vm。重力加速度為g,不計導軌的電阻。求:

(1)磁感應強度B的大;

(2)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中,通過金屬棒MN的電荷量q。

(3)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中,電阻R上產生電熱QR

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【題目】某學校一套校內備用供電系統(tǒng),由一臺內阻為的發(fā)電機向全校22個教室(每個教室有, 的白熾燈9盞)供電,如果輸電線的總電阻,升壓變壓器和降壓變壓器(都認為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是,每個教室的白熾燈都正常發(fā)光,求:

1)輸電線的損失功率是多大?

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