【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷為的負(fù)離子以相同速率v0(較大),由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后,又飛出磁場(chǎng),最終打在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)的熒光屏(足夠大)上,則下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)重力)( 。

A. 離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑一定相等

B. Q點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

C. 離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等

D. 沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大

【答案】AB

【解析】離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力 ,解得: ,因粒子的速率相同,比荷相同,所以半徑一定相同,故A正確;由圓的性質(zhì)可知,軌跡圓與磁場(chǎng)圓相交,當(dāng)軌跡圓的弦長(zhǎng)最大時(shí)偏向角最大,離子圓周運(yùn)動(dòng)的最大弦長(zhǎng)為PQ,故由Q點(diǎn)飛出的粒子圓心角最大,所對(duì)應(yīng)的時(shí)間最長(zhǎng),此時(shí)粒子一定不會(huì)沿PQ射入,故B正確,D錯(cuò)誤;粒子在磁場(chǎng)里的運(yùn)動(dòng)周期為: ,設(shè)粒子軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為θ,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,所有粒子的運(yùn)動(dòng)周期相等,由于離子從圓上不同點(diǎn)射出時(shí),軌跡的圓心角不同,所以離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,故C錯(cuò)誤。所以AB正確,CD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(lái)源: 題型:

【題目】帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下,從電場(chǎng)中a點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A. 粒子可能帶負(fù)電,在b點(diǎn)時(shí)速度較大

B. 粒子的電勢(shì)能在b點(diǎn)時(shí)較大

C. 粒子的加速度在a點(diǎn)時(shí)較大

D. 粒子一定帶正電,動(dòng)能先變小后變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)量M=0.2 kg的小圓環(huán)穿在固定的足夠長(zhǎng)的斜木桿上,斜木桿與水平方向的夾角θ=37°,小圓環(huán)與木桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,小圓環(huán)受到豎直向上的恒定拉力F=3 N后,由靜止開(kāi)始沿木桿斜向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2),求:
(1)小圓環(huán)沿斜木桿向上的合外力為多少;
(2)4 s末小圓環(huán)的速度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌置于垂直于導(dǎo)軌向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根質(zhì)量相同的金屬棒AB與導(dǎo)軌緊密接觸且可自由滑動(dòng).先固定A,釋放B,當(dāng)B的速度達(dá)到10m/s時(shí),再釋放A,經(jīng)1s時(shí)間A棒速度達(dá)到12m/s,(g10m/s2)則:( )

A. 當(dāng)vA=12m/s時(shí),vB=18m/s

B. 當(dāng)vA=12m/s時(shí),vB=22m/s

C. 若導(dǎo)軌很長(zhǎng),它們最終速度必相同

D. 它們最終速度不相同,但速度差恒定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MNPQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.3m.導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),其間連接有固定電阻R=0.4Ω.導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下.利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦,獲得電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.

1)求金屬桿的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的表達(dá)式;

2)求第2s末外力F的大;

3)如果水平外力從靜止起拉動(dòng)桿2s所做的功為1.2J,求整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輕質(zhì)橡皮筋原長(zhǎng)L=50cm,勁度系數(shù)k=100N/m,將其上端固定在天花板上O點(diǎn),如圖甲所示。

(1)在其下端A處用細(xì)線懸掛重為16N的物塊,靜止后如圖乙所示,求橡皮筋的伸長(zhǎng)量x1
(2)在圖乙中A處用一水平外力向右緩慢拉動(dòng),使橡皮筋與豎直方向成37°角時(shí)保持靜止,如圖丙所示,求橡皮筋的伸長(zhǎng)量x2和物塊高度的變化量h。(sin37°=0.6 , cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、鉤碼、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有( )

A.天平B.電壓可調(diào)的直流電源C.電壓合適的50HZ交流電源D.秒表

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)半徑為R的圓球,其重心不在球心O上,將它置于水平地面上,則平衡時(shí)球與地面的接觸點(diǎn)為A;若將它置于傾角為30°的粗糙斜面上,則平衡時(shí)(靜摩擦力足夠大)球與斜面的接觸點(diǎn)為B.已知AB的圓心角度數(shù)為60°,則圓球重心離球心O的距離是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩光滑金屬導(dǎo)軌,間距d2m,在桌面上的部分是水平的,僅在桌面上有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T、方向豎直向下的有界磁場(chǎng),電阻R,桌面高H0.8m,金屬桿ab質(zhì)量m0.2kg,其電阻r,從導(dǎo)軌上距桌面h0.2m的高度處由靜止釋放,落地點(diǎn)距桌面左邊緣的水平距離s0.4m,取g10m/s2,求:

1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),R上的電流大。

2)整個(gè)過(guò)程中電阻R放出的熱量;

3)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度。

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