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如圖所示,為一磁約束裝置的原理圖,圓心為原點O、半徑為R0的圓形區(qū)域Ⅰ內有方向垂直xoy平面向里的勻強磁場。一束質量為m、電量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標為(0、R0)的A點沿y負方向射入磁場區(qū)域Ⅰ,粒子全部經過x軸上的P點,方向沿x軸正方向。當在環(huán)形區(qū)域Ⅱ加上方向垂直于xoy平面的勻強磁場時,上述粒子仍從A點沿y軸負方向射入區(qū)域Ⅰ,粒子經過區(qū)域Ⅱ后從Q點第2次射入區(qū)域Ⅰ,已知OQx軸正方向成600。不計重力和粒子間的相互作用。求:

    (1)區(qū)域Ⅰ中磁感應強度B1的大;

(2)若要使所有的粒子均約束在區(qū)域內,則環(huán)形區(qū)域Ⅱ中B2的大小、方向及環(huán)形半徑R至少為大;

(3)粒子從A點沿y軸負方向射入后至再次以相同的速度經過A點的運動周期。

 



解 (1)設在區(qū)域Ⅰ內軌跡圓半徑為 = R0; (1分)

  (1分)  (1分)∴(1分)

(2)設粒子在區(qū)域Ⅱ中的軌跡圓半徑為,部分軌跡如圖,有幾何關系知:    (2分),    ,(1分)

,(1分)

方向與相反,即垂直xoy平面向外(1分)

由幾何關系得,(2分) 

(1分)

(3)軌跡從A點到Q點對應圓心角,要仍從A點沿y軸負方向射入,需滿足;   ,即取最小整數(shù)m=5,n=12    (3分)

,其中(2分)

代入數(shù)據(jù)得(1分)


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:


一個T型電路如圖所示,電路中的電阻,R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω .另有一測試電源,電動勢為100V,內阻忽略不計。則(  )

 A.當cd端短路時,ab之間的等效電阻是40         

 B. 當ab端短路時,cd之間的等效電阻是40

C. 當ab兩端接通測試電源時, cd兩端的電壓為80 V

D. 當cd兩端接通測試電源時, ab兩端的電壓為80 V

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如圖8所示,O1O2為帶電平行板電容器的中軸線,三個相同的帶電粒子沿軸線射入兩板間.粒子1打到B板的中點,粒子2剛好打在B板邊緣,粒子3從兩板間飛出,設三個粒子只受電場力作用,則(  )

A.三個粒子在電場中運動時間關系為t1<t2=t3

B.三個粒子在電場中運動時間關系為t1=t2>t3

C.三個粒子在電場中運動的初速度關系為v1=v2=v3

D.三個粒子在飛行過程中動能的變化量關系為ΔE1>ΔE2>ΔE3

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科目:高中物理 來源: 題型:


電磁泵在目前的生產科技中得到了廣泛應用。如圖5所示是電磁泵的原理圖,泵體是一個長方體,ab邊長為L,兩側端面是邊長為a的正方形;流經泵體內的液體密度為ρ,在進口處接入電導率為σ(電阻率的倒數(shù))的導電液,泵體所在處有方向垂直向外的磁場B,泵體的上下兩表面接在電壓恒為U的電上。則

A.泵體上表面應接電負極

    B.通過泵體的電流I = UL/σ

    C.增大磁感應強度每秒被抽液體的質量就越大

D.增大導電液σ,電磁驅動力所產生的附加壓強越小

 


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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖11甲電路所示,電阻R兩端的電壓U與通過該電阻的電流I的變化關系如圖11乙所示,電電動勢為7.0 V,內阻不計。電阻R1=1000 Ω,且阻值不隨溫度變化。若改變R2,使ABBC間的電壓相等,則此時

A.R的阻值為1000 Ω

B.R的阻值為400Ω

C.通過R的電流為2.5 mA

D.通過R的電流為2.0 mA

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科目:高中物理 來源: 題型:


一根輕質彈簧一端固定,用大小為F1的力壓彈簧的另一端,平衡時長度為l1;改用大

小為F2的力拉彈簧,平衡時長度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內,該彈簧的勁度系數(shù)為(   )

A.          B.          C.           D.

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科目:高中物理 來源: 題型:


一物體做勻變速直線運動,某時刻速度的大小為4m/s,1s后速度大小變?yōu)?0m/s.在這段時間內物體的( 。

A.位移的大小可能小于4m

B.位移的大小可能大于10m

C.加速度的大小可能小于4m/s2

D.加速度的大小可能大于10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖6所示,直線OAC為一直流電源的總功率P隨電流I變化的圖線,拋物線OBC為同一直流電源內部熱功率Pr隨電流I變化的圖線,若A、B的橫坐標為1A,那么AB線段表示的功率等于(      )

       A.1W                    

B.2W

       C.3W                    

D.2.5W

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實驗室中常用滑動變阻器來調節(jié)電流的大小,有時用一個不方便,須用兩個阻值不同的滑動變阻器,一個作粗調(被調節(jié)的電流變化大),一個作微調(被調節(jié)的電流變化小)。使用時聯(lián)接方式可以是串聯(lián)、也或以是并聯(lián),如圖所示,則

A、串聯(lián)時,阻值大的作粗調             B、串聯(lián)時,阻值大的作微調

C、并聯(lián)時,阻值大的作微調             D、并聯(lián)時,阻值大的作粗調

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