如图所示,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及

如图所示,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及

题型:不详难度:来源:
如图所示,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场.已知∠AOC=60°从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于
T
2
 ( T为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为(  )
A.
T
8
B.
T
6
C.
T
4
D.
T
3
魔方格
答案
粒子在磁场做匀速圆周运动,粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的弦.初速度大小相同,轨迹半径R=
mv
qB
相同.
    设OS=d,当出射点D与S点的连线垂直于OA时,DS弦最长,轨迹所对的圆心角最大,周期一定,则由粒子在磁场中运动的时间最长.由此得到
魔方格
      
     轨迹半径为R=


3
2
d

   当出射点E与S点的连线垂直于OC时,弦ES最短,轨迹所对的圆心角最小,则粒子在磁场中运动的时间最短.
      则SE=


3
2
d,由几何知识,得θ=60°
       最短时间tmin=
T
6

   所以,粒子在磁场中运动时间范围为
T
6
≤t≤
T
2

本题选不可能的,故选A.
举一反三
如图,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.B对A的摩擦力一定为3μmg
B.B对A的摩擦力一定为3mω2r
C.转台的角速度一定满足:ω≤


μg
r
D.转台的角速度一定满足:ω≤


2μg
3r
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图1所示,某汽车以不变的速率驶入一个狭长的
1
4
圆弧弯道,弯道两端与两直道相切,有人在车内测量汽车的向心加速度大小随时间的变化情况,其关系图象如图2所示,则汽车经过弯道的时间为______s;汽车过弯道时的速率为______m/s

魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,圆盘在水平面内匀速转动,角速度为4rad/s,盘面上距离圆盘中心0.1m的位置有一个质量为0.1kg的小物体随圆盘一起转动.则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为(  )
A.0.4NB.0.04NC.1.6ND.0.16N
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
经过观察,科学家在宇宙中发现了许多孤立的双星系统.若双星系统中每个星体的质量都是M,两者相距为L(远大于星体半径),它们正绕两者连线的中点做圆周运动.
①试计算双星系统中的运动周期T计算
②若实际观察到的运动周期为T观测,且T观测:T计算=1:


N+1
(N>1),为了解释T观测与T计算的不同,目前理论认为,宇宙中可能存在观察不到的暗物质,假定有一部分暗物质对双星运动产生影响,该部分物质的作用等效于暗物质集中在双星的连线的中点,试证明暗物质的质量M′与星体的质量M之比为 M′:M=N:4.
题型:蚌埠模拟难度:| 查看答案
如图所示,一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球,另一端固定在竖直杆上,当竖直杆以角速度ω转动时,小球跟着杆一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角为θ,下列关于ω与θ关系的图象正确的是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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