20．如圖所示，半徑為R的一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，有一電荷量為q（q＜0），質(zhì)量為m的帶電粒子，重力不計(jì)，沿正對(duì)CO中點(diǎn)且垂直于CO方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，已知粒子射出磁場(chǎng)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60°，則帶電粒子的速率為（　�。�
A．$\frac{2qBR}{m}$B．$\frac{3qBR}{2m}$C．$\frac{qBR}{2m}$D．$\frac{qBR}{m}$

分析 由題意利用幾何關(guān)系可得出粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，由洛侖茲力充當(dāng)向心力可得出粒子速度的大�。�

解答 解：由題，射入點(diǎn)與ab的距離為$\frac{R}{2}$．則射入點(diǎn)與圓心的連線和豎直方向之間的夾角是30°，
粒子的偏轉(zhuǎn)角是60°，即它的軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角是60，所以入射點(diǎn)、出射點(diǎn)和圓心構(gòu)成等邊三角形，所以，它的軌跡的半徑與圓形磁場(chǎng)的半徑相等，即r=R．軌跡如圖：
洛倫茲力提供向心力：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
變形得：v=$\frac{qBR}{m}$．故D正確，ABC錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程、作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，應(yīng)用牛頓第二定律即可正確解題，由幾何知識(shí)求出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是正確解題的前提與關(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：解答題

10．如圖甲所示，MN、PQ是相距d=1m的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面成某一夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)；長(zhǎng)也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，ab的質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=1Ω；MN、PQ的上端連接右側(cè)電路，電路中R2為一電阻箱；已知燈泡電阻RL=3Ω，定值電阻R1=7Ω，調(diào)節(jié)電阻箱使R2=6Ω，重力加速度g=10m/s2．現(xiàn)斷開開關(guān)S，在t=0時(shí)刻由靜止釋放ab，在t=0.5s時(shí)刻閉合S，同時(shí)加上分布于整個(gè)導(dǎo)軌所在區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上；圖乙所示為ab的速度隨時(shí)間變化圖象．
（1）求斜面傾角α及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）ab由靜止下滑x=50m（此前已達(dá)到最大速度）的過(guò)程中，求整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱；
（3）若只改變電阻箱R2的值．當(dāng)R2為何值時(shí)，ab勻速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．電梯以a=2g從靜止由地面開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，電梯內(nèi)有一用細(xì)繩懸掛的小球，小球距電梯的地板2m，電梯向上運(yùn)動(dòng)了2s繩突然斷裂．求小球再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到電梯的地板上？從繩子斷裂到小球落到地板上，小球相對(duì)地面高度變化了多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．質(zhì)量為m的小車從靜止開始沿平直的路面加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)的距離為t，且速度達(dá)到最大值vm，假設(shè)該過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為f，那么這段時(shí)間內(nèi)，小車（　�。�
A．做勻加速運(yùn)動(dòng)B．所受牽引力逐漸增大
C．所受合外力做功PtD．所受牽引力做功fl+$\frac{1}{2}$mv${\;}_{m}^{2}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

15．2014年8月20日，天津國(guó)際無(wú)人機(jī)展開幕．其中，首次公開展開的軌體飛機(jī)引發(fā)觀眾廣泛關(guān)注．據(jù)介紹，軟體飛機(jī)是沒有硬質(zhì)骨架的飛機(jī)，從箱子里面取出來(lái)吹氣成型，同比之下機(jī)翼面積大，載荷能量強(qiáng)，可做超低速超低空飛行．具有良好的彈性，耐撞擊而不受損壞，可用于航拍、航測(cè)、遙感等用途．飛翔從容、穩(wěn)定、柔和、自如．易操縱，被稱為“空中自行車”、“無(wú)線的風(fēng)箏”．若一質(zhì)量為m的軟體飛機(jī)超低空在距離地面h高度的同一水平面內(nèi)．以速度v做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．
（1）求空氣對(duì)飛機(jī)的作用力的大小；
（2）若飛機(jī)在勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，飛機(jī)上的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)脫落，求質(zhì)點(diǎn)落地點(diǎn)與飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心之間的距離d．（空氣阻力忽略不計(jì)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖，斜面固定，CD段光滑，DE段粗糙，A、B兩物體疊放在一起從C點(diǎn)由靜止下滑，下滑過(guò)程中A、B始終保持相對(duì)靜止，則（　�。�
A．在CD段時(shí)，A受三個(gè)力作用
B．在DE段時(shí)，A的加速度一定平行于斜面向上
C．在DE段時(shí)，A受摩擦力方向一定沿斜面向上
D．整個(gè)下滑過(guò)程中，A、B均處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．如圖所示，兩個(gè)完全相同的物塊在同一粗糙水平面上，分別在水平推力F1和斜面向下推力F2的作用下以相同的速度向前運(yùn)動(dòng)了相同的距離，此過(guò)程中，兩個(gè)力做的功分別為W1和W2，兩個(gè)力的功率分別為P1和P2，則（　�。�
A．W1＞W(wǎng)2，P1=P2B．W1=W2，P1＜P2C．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2D．W1＜W2，P1＜P2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是（　�。�
A．如果物體所受的合外力大小不變，那么，合外力對(duì)物體做的功一定不為零
B．如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力一定為零
C．物體在合外力作用下作變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能可能不變
D．物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．在水平地面上，質(zhì)量m1的小球用輕繩跨過(guò)光滑的半圓形碗連接質(zhì)量分別為m2和m3的物體，平衡時(shí)小球恰好與碗之間沒有彈力作用，則m1、m2和m3的比值為（　　）
A．1：2：3B．2：1：1C．2：$\sqrt{3}$：1D．2：1：$\sqrt{3}$

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