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如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出,最终打到Q点,不计微粒的重力。求:
(1)微粒在磁场中运动的周期;
(2)从P点到Q点,微粒的运动速度大小及运动时间;
(3)若向里磁场是有界的,分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域,上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出,且微粒仍能到达Q点,求其速度的最大值。

科目 物理   题型 综合题   难度 中等
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如图所示,在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I,在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场II,M、O、N在一条直线上,∠MOQ=60°。这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子(带电量为+q,质量为m)通过小孔O1进入极板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零),离子经电场加速后通过小孔O2射出,从接近O点外进入磁场区域I。离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN,也垂直于磁场。不计离子的重力。
(1)当加速电场极板电压U=U0,求离子进入
磁场中做圆周运动的半径R;
(2)在OQ有一点P,P点到O点距离为L,当加速电场极板电压U取哪些值,才能保证离子通过P点。

2007年10月24日18时05分“嫦娥一号”发射升空,“嫦娥一号”探月卫星的路线简化后示意图如图所示。卫星由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地---月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。若地球与月球的质量之比为,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,求卫星在停泊轨道和工作轨道运行的线速度大小之比

为了安全,在高速公路旁通常有安全测距警示标记,提醒司机车距必须不小于200m的安全距离,若高速公路上汽车行驶的最高速度为120km/h,某物理研究性学习小组为了弄清安全距离为200m的理论依据.查到两条相关的信息,请根据相关信息,回答以下问题。(g=10 m/s2
资料一:驾驶员的反应时间:0.3s—0.6s之间
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:

路面
动摩擦因数
干沥青与混凝土路面
0.7—0.8
干碎石路面
0.6—0.7
湿沥青与混凝土路面
0.32—0.4

①在计算中驾驶员的反应时间应该取多少?为什么?
②在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少?为什么?
③通过你的计算来说明200m为必要的安全距离.

如图所示,在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板,其上有一小孔P,现有一质量m=4×10-20kg,带电量q=+2×10-14C的粒子,从小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向里的一正三角形区域.该粒子在运动过程中始终不碰及竖直档板,且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上,粒子重力不计.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)正三角形磁场区域的最小边长.

宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点,静止一质量为m的小球(可视为质点)如图所示,当给小球水平初速度v0时,刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为R,万有引力常量为G。若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为多大?

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