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如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,大量比荷为、速度大小范围为0~的粒子从PMQK间平行于PM射入圆形磁场区域,PM与圆心O在同一直线上,PMQK间距离为0.5R,已知从M点射入的速度为的粒子刚好从N点射出圆形磁场区域,N点在点正下方,不计粒子重力以及粒子间的相互作用。求:
(1)圆形区域磁场的磁感应强度B及带电粒子电性;
(2)圆形区域内有粒子经过的面积;
(3)①粒子到达点时速度方向与ON之间夹角θ的最大值;
②挡板CNND下方有磁感应强度为2B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,ND=R,直线CD与圆形区域相切于N点,到达N点的粒子均能从板上小孔进入下方磁场,挡板NDN点在纸面内顺时针旋转,ND板下表面上有粒子打到的区域长度l与板旋转角度α(0°≤α<90°)之间的函数关系式。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图所示的直角坐标系中,在直线轴之间的区域内存在着沿轴正方向的匀强电场,电场强度为;在轴到直线之间的区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场(电场强度未知),其中轴上方的电场方向沿轴负方向,轴下方的电场方向沿轴正方向。在电场左边界上区域内,连续分布着电量为、质量为均处于静止状态的带正电粒子。若处于的粒子由静止释放,在电场力作用下,经第一象限恰能从处射出电场,不计粒子的重力及它们间的相互作用。
(1)处粒子由静止释放后,在电场力作用下到达轴时的速度大小
(2)求轴到直线之间的区域内的匀强电场的电场强度
(3)若处于之间的某些粒子由静止释放,它们到达轴时,速度与轴的夹角为,求这些粒子释放时的位置坐标和射出电场时的动能。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图所示,在xoy平面内的第一象限内,x=4d处竖直放置一长为的粒子吸收板PQ,在直线PQy轴之间存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在原点O处有一粒子源,可以发射质量为m、电量为+q的带电粒子,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)若粒子源仅沿y轴正向发射出大量不同速率的粒子,求恰好击中Q点的粒子速率v1=?
(2)若粒子源仅沿y轴正向发射出大量不同速率的粒子,求能被吸收板PQ吸收的粒子速率v的范围;
(3)若在点M(8d,0)处放置一粒子回收器,在PM两点间放一块与线段PM重合的绝缘弹性挡板(粒子与挡板碰撞无能量和电量的损失),为回收恰好从P点进入PQ右侧区间的粒子,需在PM右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)。求此磁场磁感应强度的大小B´和此类粒子从O点发射到进入回收器所用的时间t
类型:解答题
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正六边形钢质螺母的质量为,其空心圆部分的面积为正六边形面积的,当螺母如图甲所示立放时对水平面的压强是如图乙所示平放时对水平面压强的3倍。已知钢的密度为,则正六边形的边长为(  )
A.B.C.D.
类型:单选题
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高斯面上处处为零,则面内必不存在自由电荷。(      )
类型:判断题
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用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上,以光的传播方向为轴旋转偏振片时,发现透射光强的最大值为最小值的5倍,则入射光中,自然光强I0与线偏振光强I之比为__________
类型:填空题
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如图甲所示,在Oxy坐标系的原点O处有发射源,射出比荷为K,速率均为v的正粒子,射入方向与x轴的夹角θ范围内。射入的粒子在坐标系中垂直纸面向外,半径为R的圆形匀强磁场中运动,运动轨道半径与匀强磁场的半径相同。不计带电粒子之间的相互作用力及粒子的重力。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B
(2)写出粒子在匀强磁场中运动时间tθ角的函数关系式;
(3)只改变匀强磁场的分布范围,使所有射入的粒子在磁场中经过相同的时间仍回到射入点O。请在图乙中画出磁场分布的最小面积示意图,并求出该面积的大小S
类型:解答题
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某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨右端处与倾斜传送带理想连接,传送带长度,传送带以恒定速度顺时针转动,三个质量均为的滑块置于水平导轨上,滑块之间有一段轻弹簧刚好处于原长,滑块与轻弹簧连接,滑块未连接弹簧,滑块处于静止状态且离点足够远,现让滑块以初速度沿滑块连线方向向滑块运动,滑块碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短。滑块脱离弹簧后滑上倾角的传送带,并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数,取重力加速度。求:
(1)滑块碰撞时损失的机械能;
(2)滑块刚滑上传送带时的速度;
(3)滑块在传送带上因摩擦产生的热量
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图所示,足够长的倾斜传送带以速度u逆时针方向匀速转动,相同的滑块A、B由一段不计质量的细线连接,A处于传送带上、B处于光滑水平面上,细线刚好伸直。初始时刻A、B的速度均为0,当A与传送带速度相同时,B恰好滑上传送带(B由水平面滑上传送带时速度大小不变)。不计传送带与细线间的摩擦力,A、B可视为质点,与传送带的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下有关滑块A的速度-时间图象(v-t图)中,可能正确的是(   
A.B.
C.D.
类型:多选题
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如图所示,水平地面上有一两端开口的圆形管道,管道内部最上端有一活塞,已知管道质量为,活塞质量为,两者间的最大静摩擦力为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。不计空气阻力,重力加速度为
(1)若管道受到竖直向上的拉力作用,活塞与管道间没有相对滑动,求拉力的最大值
(2)若管道突然获得竖直向上的初速度,求管道第1次落地前活塞 (还在管道中)相对于管道的位移
(3)在(2)中,若,管道每次与地面碰撞后以原速率返回。当管道与地面碰撞4次后的运动过程中活塞刚好能脱离管道, 求管道的长度
   
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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