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20.如圖所示的勻強磁場中,從O點沿OA方向垂直磁場發(fā)射兩個比荷相同的帶電粒子,一粒子經(jīng)時間t1到達直線OC上的P點,其速率為vl;另一粒子經(jīng)時間t2到達直線OC上的Q點,其速率為v2.不計粒子重力和粒子間的相互作用,則( �。�
A.vl>v2B.vl<v2C.t1<t2D.t1=t2

分析 先畫出帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡,找出圓心求出半徑,比較圓心角和半徑的關(guān)系,再根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出半徑與速度的關(guān)系,再根據(jù)圓心角與周期公式求出運動的時間.

解答 解:從O點沿OA方向垂直磁場發(fā)射兩個比荷相同的帶電粒子,粒子都做勻速圓周運動,如圖所示:

根據(jù)圖象可知,兩次做勻速圓周運動的圓心角相等,到達P點的粒子半徑小于到達Q點粒子的半徑,即r1<r2,
根據(jù)洛倫茲力提供向心力得:
Bqv=mv2r
解得:r=mvBq,因為比荷相等,則半徑大的速度大,即vl<v2,
周期T=2πmBq,則周期相同,而圓心角相等,所以運動時間相等,即t1=t2,故BD正確.
故選:BD

點評 本題的解題關(guān)鍵是畫出粒子的運動軌跡,根據(jù)幾何知識確定粒子運動軌跡對應的圓心角和半徑,難度適中.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖3所示,一理想變壓器的原線圈與電壓u=2202sin100πtV的交流電源(內(nèi)阻不計)相連,P為滑動頭.若滑動頭P從均勻密繞的原線圈的最上端開始沿原線圈勻速下滑,直至白熾燈L(其電阻R不變)正常發(fā)光為止,下面四幅圖中,能正確反映電壓表的示數(shù)U1、U2以及電流表的示數(shù)I1、I2隨時間變化的是( �。�
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,用同種材料制成的粗糙程度相同的斜面和長水平面,斜面傾角為θ=37°,斜面長L=20m且固定,當一小物塊從斜面頂端以初速度v0=2m/s沿斜面下滑,則經(jīng)過t0=5s后小物塊停在斜面上,不考慮小物塊到達斜面底端時因碰撞損失的能量,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2
(1)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)當小物塊以初速度v沿斜面下滑,寫出物塊從開始運動到最終停下的時間t與初速度v的函數(shù)關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,一光滑金屬直角形導軌aOb豎直放置,Ob邊水平.導軌單位長度的電阻為ρ,電阻可忽略不計的金屬桿cd搭在導軌上,接觸點為M、N.t=0時,MO=NO=L,B為一勻強磁場,方向垂直紙面向外.(磁場范圍足夠大,桿與導軌始終接觸良好,不計接觸電阻)
(1)若使金屬桿cd以速率v1勻速運動,且速度始終垂直于桿向下,求金屬桿所受到的安培力隨時間變化的表達式;
(2)若保證金屬桿接觸點M不動,N以速度v2向右勻速運動,求電路中電流隨時間的表達式;
(3)在(1)問的基礎(chǔ)上,已知桿的質(zhì)量為m,重力加速度g,則求t時刻外力F的瞬時功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,用兩個質(zhì)量均為m、橫截面積均為S的密閉活塞將開口向下豎直懸掛的導熱氣缸內(nèi)的理想氣體分成I、Ⅱ兩部分,當在活塞A下方懸掛質(zhì)量為2m的物體后,整個裝置處于靜止狀態(tài),此時I、Ⅱ兩部分氣體的高度均為l0.已知環(huán)境溫度、大氣壓強p0均保持不變,且滿足5mg=p0S,不計一切摩擦.當取走物體后,兩活塞重新恢復平衡,求活塞A上升的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.在一種叫做“蹦極跳”的運動中,質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L、彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟的橡皮繩,從高處由靜止開始下落1.5L時達到最低點,若不計空氣阻力,則在從彈性繩原長處到到達最低點的過程中,以下說法正確的是( �。�
A.速度先減小后增大
B.加速度先減小后增大
C.速度先增大后減小
D.加速度一直增大,最后達到某一最大值

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.關(guān)于用“油膜法估測油酸分子的大小”的實驗,下列說法中正確的是( �。�
A.處理數(shù)據(jù)時將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就算得油酸分子的直徑
B.實驗時先將一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉灑在水面上
C.實驗中數(shù)油膜輪廓內(nèi)的正方形格數(shù)時,不足一格的應全部舍去
D.單分子油膜的厚度被認為等于油分子的直徑

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,電源電動勢E=8V,內(nèi)阻r=1Ω,電動機內(nèi)阻R內(nèi)=1Ω,將電源、電動機、燈泡、理想電壓表、理想電流表組成一混聯(lián)電路,閉合開關(guān)S后,電壓表示數(shù)為3V,電流表讀數(shù)分別為1A、0.2A,則( �。�
A.燈泡L1電阻為154Ω
B.燈泡L1與L2消耗的電功率P1、P2之比為1:1
C.電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率為3W
D.電源的輸出功率為8W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.已知某天體的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的180,半徑約為地球半徑的14,一根繩子在地球表面能拉著3kg的重物產(chǎn)生最大為10m/s2的豎直向上的加速度,地球表面的重力加速度取10m/s2,設(shè)航天員將重物和繩子均帶到該天體的表面,用該繩子能使重物產(chǎn)生豎直向上的最大加速度為( �。�
A.60m/s2B.20m/s2C.18m/s2D.10m/s2

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