20.如圖為某磁譜儀部分構件示意圖.圖中,永磁鐵提供勻強磁場,硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡.宇宙射線中含有電子、正電子和質(zhì)子,分別以不同速度從上部垂直進入磁場,下列說法正確的是( 。
A.電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定相同
B.電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同
C.同一粒子動能越大,它在磁場中運動軌跡的半徑越大
D.僅依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子

分析 根據(jù)左手定則判斷電子與正電子進入磁場后所受的洛倫茲力方向,進而判斷偏轉(zhuǎn)方向.由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$分析軌跡半徑關系.

解答 解:A、由于電子與正電子的電性相反,所以由左手定則知,當它們以相同的方向進入磁場時,受到的洛倫茲力的方向相反,偏轉(zhuǎn)的方向相反,故A錯誤;
B、根據(jù)帶電粒子的半徑公式:r=$\frac{mv}{qB}$,知電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑是否相同,與它們的速度有關,故B錯誤;
C、同一粒子動能越大,速率越大,由r=$\frac{mv}{qB}$,知它在磁場中運動軌跡的半徑越大,故C正確.
D、質(zhì)子與正電子的電性相同,所以它們以相同的方向進入磁場時,受到的洛倫茲力的方向相同,偏轉(zhuǎn)的方向相同,僅依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子,故D正確;
故選:CD.

點評 本題就是考查左手定則的應用,掌握好左手定則即可判斷粒子的受力的方向.注意正負電荷的區(qū)別.會使用粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式進行判斷.

練習冊系列答案
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10.下列物理量的單位是“法拉”的是( 。
A.電流B.電容C.電場強度D.磁感應強度

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11.如圖甲所示,在水平桌面上放置一邊長L=0.2m的正方形閉合金屬線圈abcd,線圈的匝=10,質(zhì)量m=0.1kg,總電阻R=0.10Ω,與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,線圈與水平面的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.線圈的右半邊處于豎直向上的勻強磁場中,磁場的左邊界MN與線圈ab,cd兩邊平行且距離相等.從t=.時刻起,勻強磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示.g取10m/s2,求:
(1)t=1s時刻線圈中的感應電動勢的大小E;
(2)t=0s至t=3s線圈中流過的電量q和線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)線圈何時開始發(fā)生滑動,向什么方向滑動.

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8.如圖,一個橫截面積為S的導熱氣缸直立放置,質(zhì)量為m的楔形活塞下方封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞上方與大氣相通,氣缸底與熱源接觸.被封閉氣體溫度為T0,體積為V0,經(jīng)過熱源緩慢加熱,氣體溫度升高到T1時,用卡子卡住活塞,使之不能上升,熱源繼續(xù)加熱,使氣體溫度升高到T2.已知大氣壓為P0,不計活塞與缸壁的摩擦.求:
①氣體溫度為T1時,氣體的體積;
②氣體溫度為T2時,氣體的壓強.

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15.如圖甲所示,兩根間距L=1.0m,電阻不計的足夠長平行金屬導軌ab、cd水平放置,一端與阻值R=2.0Ω的電阻相連,質(zhì)量m=0.2kg的導體棒ef在恒定外力F的作用下由靜止開始運動.已知導體棒與兩根導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為f=1.0N,導體棒電阻為r=10Ω,整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場B中,導體棒運動過程中加速度a與速度v的關系如圖乙所示(取g=10m/s2),求:

(1)當導體棒速度為v時,棒所受安培力F的大小(用題中字母表示).
(2)磁場的磁感應強度B的大。
(3)若ef棒由靜止開始運動距離為S=6.9m時,速度已達v=3m/s,求此過程中電路上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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5.如圖所示,“L”形槽固定在光滑水平面,槽的曲面部分光滑,水平部分粗糙且長度d=2m,上方有水平向右的勻強電場,場強E=102N/C.不帶電的絕緣物體B靜止在槽的水平部分最左端,在槽的最右端并排放置一個與它等高的,足夠長的木板C,足夠遠處有豎直的擋板P.ABC質(zhì)量均為m=1kg,現(xiàn)將帶正電的電量q=5×10-2C,物體A從槽的曲面上距B的豎直高度為h=0.8m處由靜止釋放,已知A、B與槽的水平部分及C的上表面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4.A與B,C與P的碰撞過程時間極短且碰撞過程中無機械能損失.A、B均可看作質(zhì)點且A的電量始終保持不變,g取10m/s2.求:

(1)A與B第一次碰撞后B的速度;
(2)A與B第二次碰撞后B的速度;
(3)物體B最終停在距離木板C左端多遠處.

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12.要用伏安法較準確地測量一約為100的定值電阻的阻值,除待測電阻外,提供的實驗器材如下:
電壓表V:量程為10V,內(nèi)阻約為1kΩ
兩塊電流表A1、A2:量程為30mA,內(nèi)阻約為3Ω,
滑動變阻器:阻值0-10Ω
定值電阻R1:阻值約150Ω
電阻箱R2:阻值0-999.9Ω
直流電源:電動勢約9V,內(nèi)阻很小
開關、導線若干
(1)由于現(xiàn)有電流表量程偏小,不能滿足實驗要求,為此,先將電流表改裝(擴大量程),然后再進行測量.
①測量電流表A2的內(nèi)阻
按如圖甲所示的電路測量A2的內(nèi)阻,以下給出了實驗中必要的操作:
A.閉合S1、S2
B.按圖連接線路,將滑動變阻器R的滑片調(diào)至最左端,各開關均處于斷開狀態(tài)
C.調(diào)節(jié)R2,使A1的示數(shù)為I1,記錄R2的阻值,斷開S1
D.斷開S2,閉合S3
E.調(diào)節(jié)滑動變阻器R使A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)適中,記錄A1的示數(shù)I1,請按合理順序排列實驗步驟(填序號):BAEDC.
②將電流表A2改裝成電流表A
如果①步驟C中R2的阻值為3.6Ω,現(xiàn)用電阻箱R2將A2改裝成量程為90mA的電流表A,應把阻值調(diào)為1.8Ω與A2并聯(lián).
(2)用圖乙所示電路測量Rx,當電流表A2讀數(shù)為24mA時,電壓表的讀數(shù)為6.84V,則Rx的測量值為95Ω,若考慮系統(tǒng)誤差,可計算出Rx為93.8Ω.

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9.如圖,多匝線圈A與電鍵、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源,B線圈與小燈泡L相連.下列說法正確的是( 。
A.L發(fā)光時,電路中發(fā)生了自感現(xiàn)象
B.L發(fā)光時,A線圈的輸入功率等于B線圈的輸出功率
C.只有在閉合電鍵瞬間,L才能發(fā)光
D.若閉合電鍵后L不發(fā)光,將滑動變阻器滑片左移后,L可能會發(fā)光

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10.在一次投球游戲中,一同學將球水平投出,軌跡如圖,在確保投出高度和初速度方向不變的情況下只增大初速度大小,從拋出到落地過程(  )
A.運動時間不變
B.重力做功功率增大
C.球速度的變化率增大
D.落地時的速度方向與水平方向成θ角增大

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