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如图,虚线MN左侧有一个正三角形ABCC点在MN上,ABMN平行,该三角形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场;MN右侧的整个区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带正电的离子(重力不计)以初速度AB的中点O沿OC方向射入三角形区域,偏转后从MN上的Р点(图中未画出)进入MN右侧区域,偏转后恰能回到O点。已知离子的质量为m,电荷量为q,正三角形的边长为d
(1)求三角形区域内磁场的磁感应强度;
(2)求离子从O点射入到返回O点所需要的时间;
(3)若原三角形区域存在的是一磁感应强度大小与原来相等的恒磁场,将MN右侧磁场变为一个与MN相切于P点的圆形匀强磁场让离子从P点射入圆形磁场,速度大小仍为,方向垂直于BC,始终在纸面内运动,到达О点时的速度方向与OC角,求圆形磁场的磁感应强度。
类型:解答题
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质子的质量为,电子的质量为,其中,基态氢原子的能量为,氢原子从第一激发态跃迁回基态,放出光子的频率为,氢原子从基态跃迁到第一激发态,吸收的光子频率为,求:
(1)初始静止的处于第一激发态的氢原子,跃迁回基态后的速度v
(2)相对偏差
类型:解答题
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如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy,第一象限内有竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场;第三、四象限有磁感应强度大小为,方向垂直坐标平面向里的匀强磁场。t=0时刻,质量为m、带电量为+q的绝缘小球,从x轴的O点,沿x轴正方向以速度v0射入第一象限,在第一象限做匀速圆周运动;小球过一段时间进入第三象限的磁场区域。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)电场强度的大小E
(2)在磁场B2内,小球离x轴最远距离及对应的速度大小;
(3)小球进入磁场B2的时刻。
类型:解答题
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如图所示,一根长为L、质量为m的直杆,其顶端套着一质量也为m的圆环(可视为质点),环与杆间的最大静摩擦力为1.5mg。初始时杆下端离地面的高度为H,杆在空中运动过程中始终保持竖直。杆与地面发生碰撞时,碰撞时间极短,无动能损失,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.对杆施加大小为、方向竖直向上的恒力,杆的加速度大小为0.4g
B.若,由静止释放杆,杆与地面一次碰撞后环就能滑离杆
C.若由静止释放杆,杆与地面第一次碰撞后环没有滑离杆,则杆与环共速时杆离地的高度为0.2H
D.若由静止释放杆,杆与地面多次碰撞环都没有滑离杆,则杆与地面第n次碰撞后上升的最大高度与第次碰撞后上升的最大高度之比为3:2
类型:多选题
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如图,C是放在光滑水平面上的一块右端有固定挡板的长木板,在木板的上面有两块可视为质点的小滑块A和B,三者的质量均为m,滑块A,B与木板间的动摩擦因数均为μ,最初木板C静止。A以初速度v0从C的左端水平向右滑上木板C,同时,B以初速度2v0从木板上某一位置水平向右滑上木C.在之后的运动过程中B曾以的速度与C的右挡板发生过一次弹性碰撞,重力加速度为g。则对整个运动过程说法正确的是(  )
A.滑块A的最小速度为B.滑块B的最小速度为v0
C.滑块A与B可能发生碰撞D.系统ABC的机械能减少了40%
类型:多选题
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如图所示,边长为L的正三角形abc区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,质量为m、电荷量均为q的三个粒子A、B、C以大小不等的速度从a点沿与ab边成30°角的方向垂直射入磁场后从ac边界穿出,穿出ac边界时与a点的距离分别为L。不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则下列说法正确的是(  )
A.粒子C在磁场中做圆周运动的半径为2L
B.A、B、C三个粒子的初速度大小之比为3:2:1
C.A、B、C三个粒子从磁场中射出的方向均与ab边垂直
D.仅将磁场的磁感应强度减小,则粒子B从c点射出
类型:多选题
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OBDE为半圆柱体玻璃砖的横截面,直径,一束由a光和b光组成的复色光,沿AO方向从上表面射入玻璃砖,入射角为θa光和b光折射后分别射到BD点,如图所示,a光在B点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是(  )
A.对玻璃的折射率a光小于bB.a光对玻璃的折射率为
C.a光由OB所需时间为D.b光在D点也可能发生全反射
类型:多选题
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如图所示为某自动控制系统的装置示意图,装置中间有一个以的速度逆时针匀速转动的水平传送带,传送带左端点M与光滑水平轨道PM平滑连接,半径,高的光滑圆弧的最低点与PMP点平滑连接,在P点处安装有自动控制系统,当物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带右端与半径的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接,物块a从右侧圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带,经过M点时控制系统会使静止在P点的物块b自动解锁,之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知物块ab的质量分别为,两物块均可视为质点,物块a与传送带间的动摩擦因数MN间的距离为,取。求:
(1)物块a运动到圆弧轨道最低点N时受到的支持力大小;
(2)物块a在第一次碰后,从经过M点到再次回到M点所用的时间;
(3)物块b第一次在P点相碰后到再次回到P所用的时间;
(4)若物块a每次经传送带到达M点时,物块b都已锁定在P点,则两物块从第1次碰撞后到最终都静止,物块a与传送带之间由于相对运动产生的总热量为多少。
类型:解答题
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如图,在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直足够长固定绝缘杆MN,小球P套在杆上,已知P的质量为m、电荷量为+q,电场强度为E,磁感应强度为B,P与杆间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,小球由静止开始下滑直到稳定的过程中(  )
A.小球的加速度先增大后减小
B.小球的机械能和电势能的总和保持不变
C.下滑最大速度
D.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是
类型:多选题
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如图,一滑板的上表面由长度为L的水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上。物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为。一根长度为L、不可伸长的细线,一端固定于点,另一端系一质量为的小球Q。小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞,碰后Q的最大摆角小于,物体P将在滑板上向左运动,从C点飞出后又落回滑板,最终相对滑板静止于AB部分上某一点,此时Q恰好是碰后第8次经过最低点。已知物体P的质量为m,滑板的质量为2m,运动过程中不计空气阻力,重力加速度为g。求
(1)小球Q与物体P碰撞前瞬间细线对小球拉力的大小;
(2)物体P从C点飞出后相对C点的最大高度;
(3)物体P从第一次经过B点到第二次经过B点的时间;
(4)要使物体P在相对滑板反向运动过程中,相对地面有向右运动的速度,实现上述运动过程,的取值范围(结果用表示)。
类型:解答题
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