【題目】如圖所示有一個(gè)圓環(huán)形區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,已知其截面內(nèi)半徑為R1=1.0 m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0 T,被約束粒子的比荷為=4.0×107C/kg,該帶電粒子從中空區(qū)域與磁場交界面上的P點(diǎn)以速度v0=4.0×107m/s沿環(huán)的半徑方向射入磁場(不計(jì)帶電粒子在運(yùn)動過程中的相互作用,不計(jì)帶電粒子的重力).求
(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r
(2)如果被約束粒子不穿越磁場外邊界,求磁場區(qū)域的最小外半徑R2.
【答案】(1)1.0m (2)2.41 m
【解析】試題分析:粒子在磁場中做圓周運(yùn)動時(shí),洛倫茲力提供向心力,根據(jù),即可粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r;粒子垂直進(jìn)入磁場中做勻速圓周運(yùn)動,當(dāng)該粒子的軌跡恰好與圓形區(qū)域外邊界相切時(shí),磁場區(qū)域的半徑最小,根據(jù)牛頓第二定律求出粒子圓周運(yùn)動的半徑,由幾何知識求出磁場區(qū)域的最小外半徑R2。
(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動時(shí),洛倫茲力提供向心力:
解得:
代入數(shù)據(jù)可得:r=1.0m
(2)粒子運(yùn)動軌跡如圖所示:
由幾何關(guān)系得R2=R1+r
解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“研究平拋物體運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪平拋物體運(yùn)動軌跡和求物體的平拋初速度.實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下:
A.讓小球多次從_______位置上滾下,記下小球穿過卡片孔的一系列位置;
B.安裝好器材,注意斜槽末端水平和平板豎直,記下斜槽末端O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線,檢測斜槽末端水平的方法是_______.
C.測出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y,用v0=_______算出該小球的平拋初速度,實(shí)驗(yàn)需要對多個(gè)點(diǎn)求v0的值,然后求它們的平均值.
D.取下白紙,以O為原點(diǎn),以豎直線為軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋軌跡.
上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_______(只排列序號即可).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如題圖1所示,裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn),靜止時(shí)細(xì)線AB水平,細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37°.已知小球的質(zhì)量m=1kg,細(xì)線AC長L=1m,B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等.(重力加速度g取10m/s2, , )
(1)裝置BO′O繞豎直軸O′O勻速轉(zhuǎn)動,若細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為37°,求此時(shí)的角速度ω1;
(2)若裝置BO′O繞豎直軸O′O勻速轉(zhuǎn)動的角速度,求細(xì)線AC與豎直方向的夾角α;
(3)裝置BO′O可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,請你通過計(jì)算在坐標(biāo)圖2中畫出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方ω2變化的關(guān)系圖象.(計(jì)算過程可在草稿紙上完成)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小物塊(可看做質(zhì)點(diǎn))以某一豎直向下的初速度從半球形碗的碗口左邊緣向下滑,半球形碗一直靜止在水平地面上,物塊下滑過程中速率不變,則在下滑過程中說法正確的是( )
A. 物塊下滑過程中處于平衡狀態(tài)
B. 最低點(diǎn)處物塊對碗壁的壓力最小
C. 半球碗對地面的壓力逐漸增大
D. 地面對半球碗的摩擦力方向向左
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【題目】某行星有兩顆衛(wèi)星A、B圍繞其做勻速圓周運(yùn)動,已知兩衛(wèi)星的軌道半徑分別為,其中衛(wèi)星A距行星表面高度可忽略不計(jì),不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力,已知萬有引力常量為,則下列說法正確的是( )
A. 兩顆衛(wèi)星A、B 運(yùn)行的速度大小之比
B. 兩顆衛(wèi)星A、B 運(yùn)行的周期關(guān)系
C. 由題中條件可以求出行星的質(zhì)量
D. 衛(wèi)星A運(yùn)行的角速度大小等于行星自轉(zhuǎn)的角速度
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【題目】兩個(gè)阻值較大的定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在電壓穩(wěn)定的12 V直流電源上,用電壓表測R1兩端電壓時(shí),電壓表的示數(shù)為U1,測R2兩端電壓時(shí),電壓表的示數(shù)為U2,若電壓表內(nèi)阻不能忽略.則有
A. U1+U2<12 V
B. U1+U2=12 V
C. U1+U2>12 V
D. 在測R1兩端電壓時(shí),R2兩端電壓小于U2
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【題目】如圖所示,線圈L的自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì),電容器C的電容很大,閉合S,一段時(shí)間后 電路中電流穩(wěn)定,燈泡正常發(fā)光.下列判斷正確的是
A. S 剛閉合時(shí),燈泡慢慢變亮至正常發(fā)光
B. S閉合且電路穩(wěn)定后.電容器a板帶正電
C. S閉合且電路穩(wěn)定后,再斷開S,燈立即熄滅
D. S閉合且電路穩(wěn)定后,再斷開S后短時(shí)間內(nèi),電容器的a板帶正電
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【題目】在如圖甲所示的電路中, 螺線管匝數(shù)n=1000、橫截面積S=0.01m2;螺線管線圈電阻為r=1Ω,R1=4Ω,R2=5Ω,C=30Μf; 在一段時(shí)間內(nèi),穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化,求:
(1)K斷開時(shí),螺線管兩端的電壓;
(2)閉合K,電路中的電流穩(wěn)定后,R2的兩端的電壓;
(3)閉合K, 當(dāng)電路中的電流穩(wěn)定后,再斷開K,斷開K后流經(jīng)R2的電荷量
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【題目】氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照片,觀測氣象資料和測量氣象數(shù)據(jù)的。我國先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云Ⅰ號”和“風(fēng)云Ⅱ號”兩顆氣象衛(wèi)星,“風(fēng)云Ⅰ號”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過兩極,稱為“極地圓軌道”,每12h巡視地球一周。“風(fēng)云Ⅱ號”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi),稱為“地球同步軌道”,每24h巡視地球一周,則“風(fēng)云Ⅰ號”衛(wèi)星比 “風(fēng)云Ⅱ號”衛(wèi)星
A. 角速度小
B. 線速度大
C. 萬有引力小
D. 向心加速度大
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