【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一利用渦旋電場加速帶電粒子的裝置，基本原理如圖甲所示。上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，帶電粒子在真空室內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。圖甲上部分為側(cè)視圖、下部分為俯視圖。若粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，初速度為零，粒子圓形軌道的半徑為R，穿過粒子圓形軌道面積的磁通量隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，在t0時(shí)刻后，粒子軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子加速過程中忽略相對論效應(yīng)，不計(jì)粒子重力。下列說法正確的是（ ）

甲 乙

A. 若被加速的粒子為電子，沿如圖所示逆時(shí)針方向加速，則應(yīng)在線圈中通以由a到b的電流

B. 在t0時(shí)刻后，穿過粒子圓形軌道面積的磁感應(yīng)強(qiáng)度的與粒子軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等

C. 在t0時(shí)刻后，粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為

D. t0時(shí)刻前，粒子每加速一周增加動(dòng)能為

【答案】ACD

【解析】A. 若被加速的粒子為電子，沿如圖所示逆時(shí)針方向加速，在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，結(jié)合左手定則判斷磁場的方向向上，再由電磁感應(yīng)定律求出電流由a到b，故A正確；

B. 在t0時(shí)刻后,電流恒定，產(chǎn)生的電場不是勻強(qiáng)電場，穿過粒子圓形軌道面積的磁感應(yīng)強(qiáng)度與粒子軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不相等，故B錯(cuò)誤；

若被加速的粒子為正電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，結(jié)合左手定則判斷磁場的方向向下，再由電磁感應(yīng)定律求出電流由b到a，故B錯(cuò)誤

C. 在t0時(shí)刻后,電子軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng),受到洛倫茲力等于向心力， ，故C正確；

D. 感生電場的感應(yīng)電動(dòng)勢，粒子加速運(yùn)動(dòng)一圈獲得的能量為W=qE=，故D正確。

故選：ACD。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（2）如圖．是一個(gè)用折射率為n的透明介質(zhì)做成的三棱鏡的截面示意圖．其中∠A＝90°，∠B＝∠C＝45°�！�細(xì)光束從D點(diǎn)垂直入射到BC面上，已知BD：DC＝1：3。

（i）若該細(xì)光束在AB面和AC面外側(cè)均無出射光，求n的取值范圍；

（ii）若n�。�i）問中的最小值，不計(jì)入射光在鏡內(nèi)經(jīng)過三次或三次以上的反射光線。使該細(xì)光束繞D點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)過＝30°入射，如圖中虛線所示，請分析說明該細(xì)光束在從AB面和AC面外側(cè)是否有出射光。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ時(shí)（位置Ⅱ正好是細(xì)桿豎直位置），線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向（順著磁場方向看去）是（ ）

A. Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ位置均是順時(shí)針方向

B. Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ位置均是逆時(shí)針方向

C. Ⅰ位置是順時(shí)針方向，Ⅱ位置為零，Ⅲ位置是逆時(shí)針方向

D. Ⅰ位置是逆時(shí)針方向，Ⅱ位置為零，Ⅲ位置是順時(shí)針方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的邊界．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場．若粒子速度為v0，最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn)．下列說法正確的有（ ）

A. 若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0

B. 若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0

C. 若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0－

D. 若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0＋

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)對于本實(shí)驗(yàn)操作的說法正確的是（________）

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一條豎直線上

B.應(yīng)用秒表測出重物下落的時(shí)間

C.重物的密度和質(zhì)量選用的大些，有利于減小誤差

D.重物的密度和質(zhì)量選用的小些，有利于減小誤差

(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=1kg.某同學(xué)選取了一條前兩個(gè)點(diǎn)間距接近2mm的紙帶，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則在紙帶上打下點(diǎn)3時(shí)的速度v=________m/s，此時(shí)重物的動(dòng)能=______J，從打下點(diǎn)0到至打下點(diǎn)3的過程中重物的重力勢能減少量=_______J，由此可得出的結(jié)論是___________________________。(g取9.8m/s，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)電阻r＝3 Ω、面積S＝0.02 m2的半圓形導(dǎo)線框可繞OO′軸旋轉(zhuǎn)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．若線框以ω＝100π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過電刷給“6V 12W”的小燈泡供電，則：

(1)若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式．

(2)從圖示位置開始，線框轉(zhuǎn)過90°的過程中，流過導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)？

(3)由題所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡實(shí)際功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量為的物體，由光滑圓弧軌道上端從靜止開始下滑，到達(dá)底端后沿水平面向右滑動(dòng)距離后停止，已知軌道半徑， ，求：

（1）物體滑至圓弧底端時(shí)的速度v大小；

（2）物體滑至圓弧底端時(shí)對軌道的壓力F大��；

（3）物體沿水平面滑動(dòng)過程中克服摩擦力做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy(x≥0，y≥0)內(nèi)，存在垂直紙面向里的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別用B1、B2表示，OM是兩個(gè)磁場的分界面，且與x軸正方向的夾角為，一帶正電的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入磁場B1中，之后粒子在磁場B2中的運(yùn)動(dòng)軌跡恰與y軸相切，但未離開磁場，題中B1、B2為未知量。求:

(1)兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B1與B2的比值；

(2)從該粒子進(jìn)入磁場B1到第二次經(jīng)過邊界OM時(shí)，粒子在磁場B1與B2中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩點(diǎn)電荷形成電場的電場線分布如圖所示．若圖中A、B兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小分別為EA、EB，電勢分別為φA、φB，則（ ）

A. EA＜EB B. EA＞EB C. φA＞φB D. φA＜φB

【答案】BC

【解析】根據(jù)電場線的疏密判斷場強(qiáng)的大小，電場線越密，場強(qiáng)越大．畫出過B點(diǎn)的等勢線，根據(jù)順著電場線電勢降低判斷電勢的高低．

由電場線的分布情況可知，A處電場線比B處電場線密，則A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng)，即，A錯(cuò)誤B正確；畫出過B點(diǎn)的等勢線與A所在的電場線交于C點(diǎn)，則有A點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)的電勢，所以A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，即，C正確D錯(cuò)誤．

【題型】多選題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示，在水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場中， O點(diǎn)固定一帶電量為Q（Q>0）的點(diǎn)電荷，A、B、C、D為以O為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點(diǎn)，B、D連線與電場線平行，A、C連線與電場線垂直。則 (　　)

A. A點(diǎn)的場強(qiáng)大小為

B. B點(diǎn)的場強(qiáng)大小為

C. C點(diǎn)的場強(qiáng)大小一定為0

D. D點(diǎn)的場強(qiáng)大小可能為0

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同步練習(xí)冊答案