17．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，位于磁場(chǎng)邊界上P點(diǎn)的粒子源在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以相同的速率向磁場(chǎng)發(fā)射同種帶電粒子，這些粒子射出邊界的位置均分布在邊界的某一段弧上，且這段圓弧的弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的$\frac{1}{3}$；若將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從B1變?yōu)锽2，相應(yīng)的弧長(zhǎng)變?yōu)閳A周長(zhǎng)的$\frac{1}{6}$，則$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}$等于（　�。�
A．2B．$\sqrt{2}$C．3D．$\sqrt{3}$

分析 畫(huà)出導(dǎo)電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，找出臨界條件角度關(guān)系，利用圓周運(yùn)動(dòng)由洛侖茲力充當(dāng)向心力，分別表示出圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，進(jìn)行比較即可．

解答 解：設(shè)圓形區(qū)域磁場(chǎng)的半徑為r，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1時(shí)，從P點(diǎn)入射的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為M（圖甲），由題意知∠POM=120°，則該帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是以PM為直徑的圓．由幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為 R1=$\frac{\sqrt{3}}{2}r$，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2時(shí)，從P點(diǎn)入射的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為N，（圖乙）由題意知∠PON=60°，由幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為R2=$\frac{r}{2}$，而R=$\frac{mv}{qB}$，所以$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\sqrt{3}$．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題．根據(jù)題意畫(huà)出軌跡、定出軌跡半徑是關(guān)鍵．

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：填空題

10．如圖所示，某同學(xué)在跳繩比賽中，1min跳了120次，若每次起跳中有$\frac{4}{5}$時(shí)間騰空，該同學(xué)體重50kg，則他在跳繩中克服重力做功的平均功率是200W，若他在跳繩的1min內(nèi)，心臟跳動(dòng)了60次，每次心跳輸送1×10-4m3的血液，其血壓（可看做心臟血液壓強(qiáng)的平均值）為2×104Pa，則心臟工作的平均功率是2W．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．若我國(guó)發(fā)射的某顆人造衛(wèi)星，距離地球表面的高度恰等于地球的半徑，設(shè)地球是均勻的球體，則下列描述正確的是（　�。�
A．該衛(wèi)星的周期小于24 h
B．該衛(wèi)星可能繞著地軸上的任一點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)
C．該衛(wèi)星的線速度可能大于7.9 km/s
D．該衛(wèi)星的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，光滑水平細(xì)桿MN、CD，MN、CD在同一豎直平面內(nèi)．兩桿間距離為h，N、C連線左側(cè)存在有界的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．質(zhì)量為m的帶正電的小球P，穿在細(xì)桿上，從M端點(diǎn)由靜止向N端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，在N、C連線中點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電的小球，電荷量為Q．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)恰好回到C點(diǎn)，且小球P與細(xì)桿之間相互絕緣．
求：①帶正電的小球P的電荷量q，
②小球P在細(xì)桿MN上滑行的末速度v0；
③光滑水平細(xì)桿M、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．1928年，德國(guó)物理學(xué)家玻特用α粒子（${\;}_{2}^{4}$He）轟擊輕金屬鈹（${\;}_{4}^{9}$Be）時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一種貫穿能力很強(qiáng)的中性射線．查德威克對(duì)該粒子進(jìn)行研究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了新的粒子．用粒子流A轟擊石蠟時(shí)，會(huì)打出粒子流B．下述正確的是（　�。�
A．該實(shí)驗(yàn)核反應(yīng)方程：${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{13}$C+${\;}_{0}^{1}$n
B．該實(shí)驗(yàn)是查德威克發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)
C．粒子A為中子，粒子B為質(zhì)子
D．粒子A為質(zhì)子，粒子B為中子

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．工業(yè)生產(chǎn)中需要物料配比的地方，常用“吊斗式”電子秤，圖1所示的是“吊斗式”電子秤的結(jié)構(gòu)圖，其中實(shí)現(xiàn)稱(chēng)質(zhì)量的關(guān)鍵性元件是拉力傳感器．拉力傳感器的內(nèi)部電路如圖2所示，R1、R2、R3是定值電阻，R1=20kΩ，R2=10kΩ，R0是對(duì)拉力敏感的應(yīng)變片電阻，其電阻值隨拉力變化的圖象如圖3所示，已知料斗重1×103N，沒(méi)裝料時(shí)Uba=0，g取10m/s2．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．R3阻值為40 kΩ
B．裝料時(shí)，R0的阻值逐漸變大，Uba的值逐漸變小
C．應(yīng)變片電阻一定是用半導(dǎo)體材料制成的
D．應(yīng)變片作用是把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．如圖所示，一絕緣粗糙斜面固定在水平地面上，斜面底端上的O點(diǎn)兩側(cè)P、Q位置上對(duì)稱(chēng)地固定放置等量異號(hào)電荷+q、-q，沿斜面方向的直線OO′是PQ連線的一條中垂線．一帶正電的小物塊能分別靜止在OO′上的A、B兩處，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小物塊在A、B兩處受到的摩擦力方向相同
B．A小物塊在A、B兩處對(duì)斜面的正壓力相同
C．小物塊在A、B兩處具有的電勢(shì)能相等
D．若將小物塊從A處緩慢移到B處，小物塊受到的電場(chǎng)力先增大再減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．如圖所示，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿與水平面的夾角為β．質(zhì)量為m的小球套在桿上，在大小不變的拉力F作用下，小球沿桿由底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端，其中拉力F與桿的夾角α可變，每次小球均能勻速運(yùn)動(dòng)至桿頂端．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小球一定受到四個(gè)力作用
B．斜桿對(duì)小球一定做負(fù)功
C．拉力對(duì)小球做功一定有最小值
D．拉力做的功一定大于小球機(jī)械能的增量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．用如圖1所示的電路測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，理想電壓表量程為3V，R1、R2為兩個(gè)電阻箱，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）調(diào)整電阻箱R1，使電阻值保持3.5Ω不變．
（2）調(diào)整電阻箱R2值圖2位置后閉合電鍵，電壓表刻度盤(pán)如圖3所示，則電阻箱R2=15Ω，電壓表示數(shù)U=1.10V．
（3）改變電阻箱R2的阻值，重復(fù)步驟（2）測(cè)出多組R2、U的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，繪制成圖4所示$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$圖象，由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.4V，內(nèi)阻r=0.73Ω．（保留兩位有效數(shù)字）
（4）已知某小燈泡的U-I圖象如圖5所示，現(xiàn)用此小燈泡取代電路中的電阻箱R2，其它不變，通過(guò)調(diào)整電阻箱R1，可使電燈泡有最大功率，則小燈泡的最大功率為0.12W．（保留兩位有效數(shù)字）

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