【題目】如圖所示,ABCD是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界AB=2a、BC=a,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一細(xì)束質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以大小不同的速度在紙面內(nèi)從E點(diǎn)垂直AB邊界射入磁場(chǎng),BE=a/2,不計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用,關(guān)于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況,下列說法中正確的是( 。

A. 在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子入射速度相同

B. 到達(dá)D點(diǎn)的粒子入射速度大小v=

C. 落在AD邊的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

D. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為

【答案】CD

【解析】

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過程,根據(jù)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式與粒子轉(zhuǎn)過圓心角、應(yīng)用牛頓第二定律分析答題。

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期:與粒子的速度無關(guān),從AB邊離開磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=T都相等,從AB邊的不同位置離開磁場(chǎng)的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不同,粒子軌道半徑r不同,粒子速度不同,故A錯(cuò)誤;當(dāng)粒子速度較小時(shí),粒子從AB邊離開磁場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與CD相切時(shí)從AD邊的最高點(diǎn)離開磁場(chǎng),粒子速度再增大,粒子將從CD邊離開磁場(chǎng),粒子不可能從D點(diǎn)離開磁場(chǎng),故B錯(cuò)誤;粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與CD相切時(shí)粒子從AD邊離開,此時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是從AD邊離開磁場(chǎng)的粒子中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:

由幾何知識(shí)得,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡:r=a,粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角:α=180°﹣θ=120°,粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:,故C正確;粒子從AB邊離開磁場(chǎng)時(shí)在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),為:,故D正確。所以CD正確,AB錯(cuò)誤。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(單選)半徑為R光滑半圓柱體固定在水平面上,豎直光滑墻與之相切,一個(gè)質(zhì)量為m,半徑為r)的小圓柱體置于墻與半圓柱體之間,恰好平衡。以下說法正確的是:①墻對(duì)小圓柱體的彈力大小為;②若要使小圓柱體對(duì)墻壓力增大,可以僅增大;③若僅減小小圓柱體半徑而不改變其質(zhì)量,可使大圓柱體所受壓力增大;④若僅減小小圓柱體半徑而不改變其質(zhì)量,可使大球所受壓力減小。

A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中()

A. 該電荷為負(fù)電荷

B. 電勢(shì)能增加,動(dòng)能增加

C. 動(dòng)能和電勢(shì)能之和減小

D. 電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi),y軸左側(cè)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B10.20 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在y軸的右側(cè)存在方向垂直紙面向里、寬度d12.5 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,某時(shí)刻一質(zhì)量m2.0×108kg、電量q=+4.0×104C的帶電微粒(重力可忽略不計(jì)),從x軸上坐標(biāo)為(0.25 m,0)P點(diǎn)以速度v2.0×103m/s沿y軸正方向運(yùn)動(dòng).試求:

(1)微粒在y軸左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;

(2)微粒第一次經(jīng)過y軸時(shí),速度方向與y軸正方向的夾角;

(3)要使微粒不能從右側(cè)磁場(chǎng)邊界飛出,B2應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半圓槽 MABCN在豎直面內(nèi),M點(diǎn)、N點(diǎn)是半圓的水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),O點(diǎn)是半圓圓心,OB為豎直半徑,A、C為半圓周上的兩點(diǎn),兩點(diǎn)連線AC垂直平分OB。現(xiàn)有三個(gè)小球a、b、c,先從M點(diǎn)水平向右先后拋出a、b兩小球,兩球依次落在A、B兩點(diǎn);再從P點(diǎn)水平向右拋出c(P是直徑MN上的某一點(diǎn)),c球恰好垂直圓周擊中C點(diǎn),則下列說法中正確的是

A. a、b、c三球的下落時(shí)間之比為1︰2︰1

B. c球拋出點(diǎn)P有可能與M點(diǎn)重合

C. a、b、c三球的平拋初速度之比為(2-)︰︰2

D. a、b、c三球的機(jī)械能之比為(7-4):2:12

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一根固定的足夠長(zhǎng)的光滑直桿與水平面的夾角為θ,桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))。用不可伸長(zhǎng)的輕繩將滑塊A與另一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊B通過光滑的定滑輪相連接,先將A鎖定在O點(diǎn),此時(shí)輕繩繃緊,滑輪左側(cè)輕繩恰好水平,其長(zhǎng)度為L,F(xiàn)將滑塊A從圖中O點(diǎn)由靜止釋放,在滑塊AO點(diǎn)滑到最低點(diǎn)的過程中(整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中AB不會(huì)觸地,B不會(huì)觸及滑輪和直桿),下列說法正確的是

A. 繩的拉力對(duì)A先做正功后做負(fù)功

B. 繩與桿垂直時(shí),A的機(jī)械能最大,B的機(jī)械能最小

C. 繩與桿垂直時(shí),A的動(dòng)能最大,B的動(dòng)能最小

D. 物塊B所受重力的功率一直增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某校同學(xué)利用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖中,水平氣墊導(dǎo)軌上裝有光電門C和光電門D,滑塊A、B放在導(dǎo)軌上,位置如圖所示;滑塊A的右側(cè)裝有彈性彈簧片,滑塊B的左側(cè)也裝有彈性彈簧片,兩滑塊上方都固定有寬度相同的遮光片,光電門C、D分別連接著光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)步驟:

A.測(cè)量滑塊A(含彈簧片)的質(zhì)量mA,滑塊B(含彈簧片)的質(zhì)量mB

B.測(cè)量滑塊A的遮光片的寬度d1,滑塊B的遮光片的寬度d2;

C.給滑塊A一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量,觀察A的運(yùn)動(dòng)情況和AB相碰后A、B各自的運(yùn)動(dòng)情況;

D.記錄下與光電門C相連的光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間:第一次時(shí)間ΔtC1、第二次時(shí)間ΔtC2;

E.記錄下與光電門D相連的光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間:tD

實(shí)驗(yàn)記錄:

數(shù)據(jù)處理(請(qǐng)完成以下數(shù)據(jù)處理,所有結(jié)果保留3位有效數(shù)字):

(1)碰撞前A的速度大小v0=4.00m/s,碰撞后A的速度大小v1=___________m/s。

(2)碰撞前后A的動(dòng)量變化量大小△p=___________kg·m/s。

(3)碰撞后B的速度大小v2=1.96m/s。

(4)碰撞前后B的動(dòng)量變化量大小Δp′=0.588kg·m/s。

(5)本實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差的絕對(duì)值可表達(dá)為δ=×10%,若δ≤5%,則可以認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守恒,本實(shí)驗(yàn)的δ=___________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB兩種物體的質(zhì)量之比,原來靜止在平板車C上,AB間有一根被壓縮的輕彈簧,地面光滑,當(dāng)彈簧突然釋放后,則

A若AB與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,AB組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B若AB與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,ABC組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C若AB所受的摩擦力大小相等,AB組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

D若AB所受的摩擦力大小相等,則ABC組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】民用航空客機(jī)的機(jī)艙,除了有正常的艙門和舷梯連接,供旅客上下飛機(jī)外,一般還配有緊急出口.發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后,打開緊急出口的艙門,會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)氣囊(由斜面部分AC和水平部分CD構(gòu)成),機(jī)艙中的人可沿該氣囊滑行到地面上來,如圖所示.某機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度AB3.0 m,氣囊構(gòu)成的斜面長(zhǎng)AC5.0 mAC與地面之間的夾角為θ.斜面部分AC和水平部分CD平滑連接.一個(gè)質(zhì)量m60 kg的人從氣囊上由靜止開始滑下,最后滑到水平部分上的E點(diǎn)靜止,已知人與氣囊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0.55.不計(jì)空氣阻力g10 m/s2.求人從A點(diǎn)開始到滑到E點(diǎn)所用的時(shí)間.

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