如图所示,坐标系x轴水平,y轴竖直。在第二象限内有半径R=5cm的圆,与y轴相切于点Q点(0,cm),圆内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外。在x=-10cm处有一个比荷为=1.0×108C/kg的带正电的粒子,正对该圆圆心方向发射,粒子的发射速率v0=4.0×106m/s,粒子在Q点进入第一象限。在第一象限某处存在一个矩形匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向外,磁感应强度B0=2T。粒子经该磁场偏转后,在x轴M点(6cm,0)沿y轴负方向进入第四象限。在第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场。有一个足够长挡板和y轴负半轴重合,粒子每次到达挡板将反弹,每次反弹时竖直分速度不变,水平分速度大小减半,方向反向(不考虑粒子的重力)。求:
(1)第二象限圆内磁场的磁感应强度B的大小;
(2)第一象限内矩形磁场的最小面积;
(3)带电粒子在电场中运动时水平方向上的总路程。
(1)第二象限圆内磁场的磁感应强度B的大小;
(2)第一象限内矩形磁场的最小面积;
(3)带电粒子在电场中运动时水平方向上的总路程。
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更新时间:2020-05-13 17:05:03
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(0.4)
【推荐1】如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B,距离中心为m处放置小物块A,A,B质量均为kg,A与转盘之间的动摩擦因数为,现在用原长为m、劲度系数N/m弹簧将两者拴接,重力加速度m/s,假设弹簧始终处于弹性限度以内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1)若弹簧处于原长,缓慢增加转盘转动的角速度,求A即将打滑时的;
(2)若转盘的角速度rad/s,A可以放置在离中心距离不同的位置上,且A始终不打滑,求满足条件的A转动半径的大小范围:
(3)若小物块B解除固定状态,B和转盘间动摩擦因数为,现将转盘角速度从0开始缓慢增大,为了保证B不打滑,求满足条件的转盘角速度的大小范围。
(1)若弹簧处于原长,缓慢增加转盘转动的角速度,求A即将打滑时的;
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名校
【推荐2】如图所示,半径为,质量为m的小球与两根不可伸长的轻绳a,b连接,两轻绳的另一端分别固定在一根竖直光滑杆的A,B两点上.已知A,B两点相距为l,当两轻绳伸直后A、B两点到球心的距离均为l,重力加速度为g.
(1)装置静止时,求小球受到的绳子的拉力大小T;
(2)现以竖直杆为轴转动并达到稳定(轻绳a,b与杆在同一竖直平面内).
①小球恰好离开竖直杆时,竖直杆的角速度多大?
②轻绳b伸直时,竖直杆的角速度多大?
(1)装置静止时,求小球受到的绳子的拉力大小T;
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【推荐3】如图所示,一滑块(可视为质点)从斜面轨道AB的A点由静止滑下后,进入与斜面轨道在B点相切的、半径R=0.5 m的光滑圆弧轨道,且O为圆弧轨道的圆心,C点为圆弧轨道的最低点.最后滑块从D点飞出后到达E点时速度方向刚好水平,E距离水平面的高度h=0.8 m.已知OD、OB与OC的夹角分别为53°和37°,滑块质量m=0.5 kg,与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)滑块经过C点时,对圆弧轨道的压力大小FN;
(2)轨道AB的长度.
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【推荐1】如图1所示,某带电量为+q的点电荷以速率v沿x轴正方向运动。已知运动的电荷会产生磁场,该运动电荷在x轴上各点产生的磁感应强度恰为0,在y轴上距其r处的M点产生的磁感应强度为,其中k是静电常数,c是真空中的光速,皆为已知。
(1)如图2所示,求半径为R,大小为I的环形电流在其圆心处产生的磁感应强度的大小;
(2)如图3所示,两个质子和某一时刻相距为a,其中沿着两者的连线方向(y轴正方向)离开以速度运动;沿着垂直于二者连线的方向(x轴正方向)以速度运动。设和均较小,库仑定律仍然成立,已知质子的带电量为e。
a.不仅受到来自的库仑力,还会受到所激发的磁场的作用。求受到的合力的大小并求出与y轴的夹角;
b.说明由质子和组成的系统动量并不守恒;
c.造成和动量之和不守恒的原因,是因为空间中存在电磁场,而电磁场也是有动量的。求在图示时刻,电磁场的动量随时间的变化率的大小和方向。
(1)如图2所示,求半径为R,大小为I的环形电流在其圆心处产生的磁感应强度的大小;
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【推荐2】如图所示,空间存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在0<y<d的区域I内的磁感应强度大小为B,在y>d的区域II内的磁感应强度大小为2B。一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(不计重力),由静止经一电压可调的加速电场加速后从O点沿y轴正方向射入区域I:
(1)若粒子不能进入区域II,求加速电场电压的最大值Um;
(2)若粒子能从区域I进入区域II,求粒子从区域I射出时打在x轴上位置坐标的最小值xmin,并求出此情况下粒子在区域I中运动的半径R1;
(3)在满足(2)的条件下,求出粒子在整个磁场区域内的运动时间t总。
(1)若粒子不能进入区域II,求加速电场电压的最大值Um;
(2)若粒子能从区域I进入区域II,求粒子从区域I射出时打在x轴上位置坐标的最小值xmin,并求出此情况下粒子在区域I中运动的半径R1;
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【推荐3】电磁轨道炮是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,电磁轨道炮示意图如图甲所示,直流电源电动势为E,电容器的电容为C,两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,炮弹可视为一质量为m、电阻为R的导体棒ab,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。导轨间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,不计电容器放电电流引起的磁场影响。
(1)求电容器充电结束后所带的电荷量Q;
(2)请在图乙中画出电容器两极间电势差u随电荷量q变化的图像。类比直线运动中由图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能;
(3)开关由1拨到2后,电容器中储存的电能部分转化为炮弹的动能。从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒ab中的自由电荷为正电荷。我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请结合图丙分析说明其原理。
(1)求电容器充电结束后所带的电荷量Q;
(2)请在图乙中画出电容器两极间电势差u随电荷量q变化的图像。类比直线运动中由图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能;
(3)开关由1拨到2后,电容器中储存的电能部分转化为炮弹的动能。从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒ab中的自由电荷为正电荷。我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请结合图丙分析说明其原理。
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【推荐1】如图所示,在平面直角坐标系的1、2象限内有等腰三角形点为边中点,,在三角形范围内有垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度。在1、2象限其他区域有与x轴正方向成角斜向上的匀强电场,电场强度,取y轴负半轴上一点D,沿建立电场使得,把一群比荷的负电荷在间静止释放,所有的负电荷都没有从边射出磁场,不计电荷的重力,不考虑电荷间的相互作用,求:
(1)的最大值;
(2)负电荷离开x轴的可能范围。
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,在xOy平面内,x轴与MN边界之间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场区域的宽度为d,x轴下方和MN边界上方的空间有两个匀强电场,场强大小均为E,方向与y轴平行。时刻,一质量为m、电荷量为+q的粒子从O点射入磁场,速度大小为v,方向与x轴正方向夹角为,然后恰好垂直于MN边界进入上方电场,粒子重力不计。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)粒子第一次经过MN边界时的位置坐标;
(3)粒子射出以后经过x轴的时刻t。
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)粒子第一次经过MN边界时的位置坐标;
(3)粒子射出以后经过x轴的时刻t。
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