為了進(jìn)一步提高回旋加速器的能量,科學(xué)家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦過(guò)程中,離子能以不變的速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉(zhuǎn)。

扇形聚焦磁場(chǎng)分布的簡(jiǎn)化圖如圖所示,圓心為O的圓形區(qū)域等分成六個(gè)扇形區(qū)域,其中三個(gè)為峰區(qū),三個(gè)為谷區(qū),峰區(qū)和谷區(qū)相間分布。峰區(qū)內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,谷區(qū)內(nèi)沒(méi)有磁場(chǎng)。質(zhì)量為m,電荷量為q的正離子,以不變的速率v旋轉(zhuǎn),其閉合平衡軌道如圖中虛線所示。

(1)求閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r,并判斷離子旋轉(zhuǎn)的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針;

(2)求軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角θ,及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T;

(3)在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B' ,新的閉合平衡軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)的圓心角θ變?yōu)?0°,求B'和B的關(guān)系。已知:sin(α±β )=sinαcosβ±cosαsinβ,cosα=1-2

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:2015-2016學(xué)年湖北宜昌夷陵中學(xué)高一下期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27天,則地球的同步衛(wèi)星到地球中心的距離r與月球中心到地球中心的距離R之比r/R為( )

A.1/3 B.1/9 C.1/27 D.1/18

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科目:高中物理 來(lái)源:2015-2016學(xué)年河北省高一實(shí)驗(yàn)班下期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

物體在萬(wàn)有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能,取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零,一個(gè)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距離質(zhì)量為­的引力源中心為時(shí),其引力勢(shì)能(式中G為引力常數(shù)),一顆質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星以圓形軌道環(huán)繞地球飛行,已知地球的質(zhì)量為,由于受高空稀薄空氣的阻力作用,衛(wèi)星的圓軌道半徑從逐漸減小到,若在這個(gè)過(guò)程中空氣阻力做功為,則在下面給出的的四個(gè)表達(dá)式中正確的是

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源:2015-2016學(xué)年廣東汕頭金山中學(xué)高一下期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,粗糙水平圓盤上,質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )

A.B的向心力是A的向心力的2倍

B.B對(duì)A的摩擦力是盤對(duì)B的摩擦力的2倍

C.A、B都有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)

D.若B先滑動(dòng),則B對(duì)A的動(dòng)摩擦因數(shù)μA大于盤對(duì)B的動(dòng)摩擦因數(shù)μB

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科目:高中物理 來(lái)源:2015-2016學(xué)年廣東汕頭金山中學(xué)高一下期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),周期之比為TA∶TB=27∶8,則運(yùn)動(dòng)速率之比分別為( )

A.vA∶vB=3∶8 B.vA∶vB=4∶3

C.vA∶vB=3∶4 D.vA∶vB=2∶3

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科目:高中物理 來(lái)源:2016年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(浙江卷參考版) 題型:選擇題

如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)“梨形”賽道,兩個(gè)彎道分別為半徑R=90m的大圓弧和r=40m的小圓弧,直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O'距離L=100m。賽車沿彎道路線行駛時(shí),路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍,假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),要使賽車不打滑,繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大,重力加速度g=10m/s2,=3.14)。

A.在繞過(guò)小圓弧彎道后加速

B.在大圓弧彎道上的速率為45 m/s

C.在直道上的加速度大小為5.63 m/s2

D.通過(guò)小圓弧彎道的時(shí)間為5.85 s

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科目:高中物理 來(lái)源:2016年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(天津卷參考版) 題型:簡(jiǎn)答題

電磁緩沖器是應(yīng)用于車輛上以提高運(yùn)行安全性的輔助制動(dòng)裝置,其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度。電磁阻尼作用可以借助如下模型討論:如圖所示,將形狀相同的兩根平行且足夠長(zhǎng)的鋁條固定在光滑斜面上,斜面與水平方向夾角為。一質(zhì)量為m的條形磁鐵滑入兩鋁條間,恰好勻速穿過(guò),穿過(guò)時(shí)磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定,其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動(dòng),鋁條相對(duì)磁鐵運(yùn)動(dòng)相同。磁鐵端面是邊長(zhǎng)為d的正方形,由于磁鐵距離鋁條很近,磁鐵端面正對(duì)兩鋁條區(qū)域的磁場(chǎng)均可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,鋁條的高度大于d,電阻率為ρ,為研究問(wèn)題方便,鋁條中只考慮與磁鐵正對(duì)部分的電阻和磁場(chǎng),其他部分電阻和磁場(chǎng)可忽略不計(jì),假設(shè)磁鐵進(jìn)入鋁條間以后,減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能,重力加速度為g

(1)求鋁條中與磁鐵正對(duì)部分的電流I;

(2)若兩鋁條的寬度均為b,推導(dǎo)磁鐵勻速穿過(guò)鋁條間時(shí)速度v的表達(dá)式;

(3)在其他條件不變的情況下,僅將兩鋁條更換為寬度的鋁條,磁鐵仍以速度v進(jìn)入鋁條間,試簡(jiǎn)要分析說(shuō)明磁鐵在鋁條間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度和速度如何變化。

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科目:高中物理 來(lái)源:2016年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(四川卷參考版) 題型:填空題

用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材:待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3 V,內(nèi)阻約2 Ω),保護(hù)電阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)主要步驟:

(i)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān);

(ii)逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I;

(iii)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),做U–I圖線(U、I都用國(guó)際單位);

(iv)求出U–I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a。

回答下列問(wèn)題:

(1)電壓表最好選用_____;電流表最好選用_____。

A.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約15 kΩ)

B.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ)

C.電流表(0~200 mA,內(nèi)阻約2 Ω)

D.電流表(0~30 mA,內(nèi)阻約2 Ω)

(2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_____。

A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱

B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱

C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱

D.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱

(3)選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=______,r=______,代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值。

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科目:高中物理 來(lái)源:2016年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理(上海卷參考版) 題型:選擇題

磁鐵在線圈中心上方開始運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流,則磁鐵

(A)向上運(yùn)動(dòng) (B)向下運(yùn)動(dòng)

(C)向左運(yùn)動(dòng) (D)向右運(yùn)動(dòng)

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