一靜止的帶電粒子電荷量為q、質(zhì)量為m(不計(jì)重力),從P點(diǎn)經(jīng)電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速。運(yùn)動(dòng)了距離L之后經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)入右邊的有界磁場(chǎng)B1,穿過B1后再進(jìn)入空間足夠大的磁場(chǎng)B2,B1和B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反,如圖所示。若帶電粒子能按某一路徑再由點(diǎn)A回電場(chǎng)并回到出發(fā)點(diǎn)P,而重復(fù)前述過程(虛線為相反方向的磁場(chǎng)分界面,并不表示有什么障礙物),求:

(1)粒子經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小;

(2)磁場(chǎng)B1的寬度d為多大;

(3)粒子在B1和B2兩個(gè)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比?

【解析】

試題分析:(1)帶電粒子由P到A的過程,由動(dòng)能定理,有

在A點(diǎn)的速度大小為

帶電粒子在磁場(chǎng)B1和B2中均做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,

、為三段圓弧所對(duì)的圓心。

設(shè)∠,在Rt△MN中,有

左邊磁場(chǎng)寬度為

(3)粒子在左邊磁場(chǎng)中的兩段圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為:

在右邊磁場(chǎng)中一段圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為:

由于周期相同,故而左右兩個(gè)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為

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為了安全,在高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離.已知某段高速公路的最高限速v=108km/h,假設(shè)前方車輛突然停止,后面車輛司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況起,經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t=0.5s,剎車時(shí)汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.5倍.該段高速公路上以最高限速行駛的汽車,至少應(yīng)保持的距離為多大?取g=10m/s2.

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豎直升空的火箭,其速度圖象如圖所示,由圖可知( )

A.火箭上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間是120s

B.火箭前40s內(nèi)上升,以后下降

C.火箭加速度的大小始終是 20m/s2

D.火箭離地最大的高度是48000m

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某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù),畫出a-F圖14如圖(乙)所示,那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是

A.實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板墊起的角度太小

B.實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板墊起的角度太大

C.實(shí)驗(yàn)中繩子拉力方向沒有跟平板平行

D.實(shí)驗(yàn)中不滿足“砂桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量”的條件

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科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年甘肅省天水市高一上學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

關(guān)于力,以下說法中正確的是

A.只有接觸物體之間才可能有相互作用

B.馬拉車加速前進(jìn)時(shí),馬拉車的力大于車?yán)R的力

C.地球上的物體受到重力作用,這個(gè)力沒有反作用力

D.相互接觸的物體之間也不一定有彈力產(chǎn)生

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科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年福建省三明市高二上學(xué)期第二次月考物理卷(解析版) 題型:填空題

如圖所示

光滑的平行導(dǎo)軌PQ、MN水平放置,導(dǎo)軌的左右兩端分別接定值電阻,R1=2Ω,R2=4Ω。電阻不計(jì)的金屬棒ab與PQ、MN垂直,并接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知平行導(dǎo)軌間距L=0.5m,現(xiàn)對(duì)ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),則F的大小為 N,R1消耗的功率為 W。

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長(zhǎng)為a、寬為b的矩形線框有n匝,每匝線圈電阻為R,如圖所示,對(duì)稱軸MN的左側(cè)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,第一次將線框從磁場(chǎng)中以速度v勻速拉出;第二次讓線框以=2v/b的角速度轉(zhuǎn)過900角。那么

①通過導(dǎo)線橫截面的電量q1:q2=1:n ②通過導(dǎo)線橫截面的電量q1:q2=1:1

③線框發(fā)熱功率P1:P2=2n:1 ④線框發(fā)熱功率P1:P2=2:1

A.① ③ B.① ④ C.② ③ D.② ④

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為了測(cè)量某地地磁場(chǎng)的水平分量Bx,課外興趣小組進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn):在橫截面為長(zhǎng)方形、只有上下表面A、B為金屬板的導(dǎo)管中通以導(dǎo)電液體,將導(dǎo)管沿東西方向放置時(shí),A、B兩面出現(xiàn)電勢(shì)差,測(cè)出相應(yīng)的值就可以求出地磁場(chǎng)的水平分量。假如在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得導(dǎo)電液體的流動(dòng)速度為v、導(dǎo)管橫截面的寬為a、高為b,A、B面的電勢(shì)差為U 。則下列判斷正確的是( )

A.Bx= B.Bx=

C.A面的電勢(shì)高于B面 D.B面的電勢(shì)高于A面

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圖甲中的A是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,其電阻為R,現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動(dòng),并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。如果以x軸的正方向作為力的正方向,線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn),則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線應(yīng)為圖乙中的哪個(gè)圖?( )

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