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【題目】如圖1所示,豎直邊界分別為PQ的區(qū)域寬度為4L,其內部分布著垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場,電場隨時間變化的關系如圖2所示,E>0表示電場方向豎直向上.在t0時刻,一帶電量為+q、質量為m的帶電微粒從邊界P上的A點處水平射入該區(qū)域,先沿直線運動到某點,再經歷一次完整的半徑為L的勻速圓周運動,最后沿直線運動從邊界Q上的B點處離開磁場,重力加速度為g.求:

(1) 2中的E0;

(2) 微粒剛進入磁場時的速度v0及磁場的磁感應強度B;

(3) 電場變化周期T的范圍。

【答案】(1) (2) ; (3) (1π)T(+π)

【解析】

(1) 由帶電微粒做勻速圓周運動可得

qE0mg

E0

(2) 由帶電微粒做直線運動可知

Bqv0mgqE0

由帶電微粒做勻速圓周運動可得

Bqv0m

由上述兩式解得

v0

B

(3) (Ⅰ) 如圖1所示,當O點為AB中點時,所對應的周期T為最小周期

微粒從A運動至O點處所需要的時間為t1

t1

微粒做勻速圓周運動的周期為t2

t2π

則最小周期

Tmint1t2(1π)

(Ⅱ) 如圖2所示,當圓軌道與右邊界Q相切時,所對應的周期T為最大周期

微粒從A運動至O點處所需要的時間為t1

t1

微粒做勻速圓周運動的周期為t2

t2

則最大周期

Tmaxt1t2(π)

綜上所述,電場變化周期T的范圍是(1π)T(π)

練習冊系列答案
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【題目】軍事科技領域發(fā)明了一種折射率為負值的特殊材料電磁波通過空氣和這種材料時,電磁波的傳播規(guī)律仍然不變,入射角和折射角的大小關系仍然遵從折射定律(此時折射角取負值,即折射角和入射角在法線一同側,F(xiàn)有一該材料制作的半球平放在可以吸收光線的地面上,如圖所示,以中心為坐標原點建立豎直平面坐標系。讓左側一束單色光從半圓的頂點入射,光在真空中傳播的速度為c,該材料對該單色光的折射率為n=2.半球的半徑為R。

1)改變入射角度,問地面上光點橫坐標的取值范圍。

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【題目】如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平 向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實驗,若砝碼和紙板的質量分別為Mm,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g( 。

A.紙板相對砝碼運動,紙板所受摩擦力的大小為

B.要使紙板相對砝碼運動F一定大于

C.若砝碼與紙板分離時的速度大于,則砝碼不會從桌面上掉下

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【題目】如圖所示,通過較長的輸電線給電阻絲M、N供電,保持輸電電壓U0不變,輸電線電阻不可忽略,閉合開關S,兩電阻絲均正常工作.現(xiàn)斷開開關S,下列判斷正確的是(  )

A.輸電線中電流變小

B.電阻絲M兩端電壓減小

C.整個電路消耗的總功率增大

D.為使電阻絲M仍能正常工作,可減小輸電電壓U0

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【題目】如圖所示,圖甲為熱敏電阻的Rt圖像,圖乙為用此熱敏電阻和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路。繼電器的電阻為300Ω,當線圈的電流大于或等于10mA時,繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E9.0V,內阻不計。圖中的加熱電源是恒溫箱加熱器的電源。

(1)應該把恒溫箱內的加熱器接在_____(填A、BCD)端;

(2)若恒溫箱系統(tǒng)要保持溫度為,可按照下列步驟調節(jié)溫控電路:

電路接通前,將滑動變阻器接入電路阻值調至最大,并將電阻箱調到一定的阻值,根據(jù)實驗要求,這一阻值應為_____Ω

將單刀雙擲開關向_____(填“1”“2”)端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至繼電器的銜鐵被吸合。

保持滑動變阻器的位置不變,將單刀雙擲開關向另一端閉合,恒溫箱系統(tǒng)即可正常使用。此時滑動變阻器接入電路的阻值為_____Ω。

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【題目】如圖所示,重型自卸車裝載一巨型石塊,當利用液壓裝置使車廂緩慢傾斜到一定角度,車廂上的石塊就會自動滑下。以下說法正確的是( 。

A. 石塊沒有下滑時,自卸車車廂傾角變大,石塊對車廂的壓力不變

B. 石塊沒有下滑時,自卸車車廂傾角變大,石塊對車廂的摩擦力變大

C. 石塊開始下滑時,自卸車車廂傾角變大,石塊對車廂的作用力變大

D. 石塊開始下滑時,自卸車車廂傾角變大,石塊受到的合力不變

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【題目】如圖所示,兩根質量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導軌上,左、右兩部分導軌間距之比為12,導軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強磁場,兩棒電阻與棒長成正比,不計導軌電阻,現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒,在CD棒向右運動距離為s的過程中,AB棒上產生的焦耳熱為Q,此時AB棒和CD棒的速度大小均為v,此時立即撤去拉力F,設導軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運動,則下列說法正確的是(  )

A.v的大小等于

B.撤去拉力F后,AB棒的最終速度大小為v,方向向右

C.撤去拉力F后,CD棒的最終速度大小為v,方向向右

D.撤去拉力F后,整個回路產生的焦耳熱為mv2

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B. 細線對小球的拉力逐漸減小

C. 滑塊受到水平向右的外力逐漸增大

D. 水平地面對斜面體的支持力逐漸減小

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