【題目】如圖所示,在的長方形區(qū)域中有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,磁場的方向垂直于xCy平面向外。O處有一粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,它們的速度大小相同,速度方向均在xCy平面內(nèi)的第一象限內(nèi)。已知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期為T,最先從磁場上邊界中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為,最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為。不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用,則( )

A. 粒子的射入磁場的速度大小

B. 粒子圓周運(yùn)動的半徑

C. 長方形區(qū)域的邊長滿足關(guān)系

D. 長方形區(qū)域的邊長滿足關(guān)系

【答案】BC

【解析】粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,洛倫茲力作向心力,則有:,所以 ;粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑相等,所以,粒子做圓周運(yùn)動的弦長越長,則其對應(yīng)的中心角越大,運(yùn)動時(shí)間越長;最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為,則其對應(yīng)的弦長最短,即出射點(diǎn)的x坐標(biāo)最小,則粒子入射速度為y軸正方向;運(yùn)動時(shí)間為,則其對應(yīng)的中心角為30°,則如圖所示,

所以,,故B正確;由可得:,故A錯誤;最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為,對應(yīng)于最大中心角為90°,弦長為2a;若b較小,粒子可以從右上頂點(diǎn)射出,則此時(shí)有a2+b2=(2a)2,所以,ba;若b較大,最后飛出的粒子運(yùn)動軌跡與上邊界相切,如圖所示,

O點(diǎn)到與上邊界相切時(shí)轉(zhuǎn)過了60°,所以,粒子出射點(diǎn)在右邊界,不在x軸上,再由幾何關(guān)系可知:b=(+1)a,故C正確,D錯誤.故選BC.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b、c三個轉(zhuǎn)盤緊緊地挨在一起,它們的圓面在同一水平面內(nèi),a、b、c三個轉(zhuǎn)盤的半徑從左向右依次減半,其中c盤半徑為rb盤在外部動力帶動下逆時(shí)針以角速度勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)盤間不打滑,則(  )

A. a盤邊緣上一點(diǎn)的線速度為

B. a盤半徑中點(diǎn)處的角速度為

C. c盤半徑中點(diǎn)處的向心加速度為

D. b盤邊緣上一點(diǎn)的向心加速度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:
A.電池組(3V,內(nèi)阻1Ω)
B.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.0125Ω)
C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.125Ω)
D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)
E.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
F.滑動變阻器(0~2 000Ω,額定電流0.3A)
G.開關(guān)、導(dǎo)線

(1)上述器材中電流表應(yīng)選用的是;滑動變阻器應(yīng)選用的是;(填寫各器材的字母代號)
(2)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表接法;(填“內(nèi)”或“外”)
(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)中電流表電壓表的某組示數(shù)如圖所示,圖示中I=A,U=V.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】香港迪士尼游樂園入口旁有一噴泉,在水泵作用下會從鯨魚模型背部噴出豎直向上的水柱,將站在沖浪板上的米老鼠模型托起,穩(wěn)定地懸停在空中,伴隨著音樂旋律,米老鼠模型能夠上下運(yùn)動,引人駐足,如所示。這一景觀可做如下簡化,假設(shè)水柱以一定的速度從噴口豎直向上噴出,水柱的流量為Q流量定義:在單位時(shí)間內(nèi)向上通過水柱橫截面的水的體積,設(shè)同一高度水柱橫截面上各處水的速率都相同,沖浪板底部為平板且其面積大于水柱的橫截面積,保證所有水都能噴到?jīng)_浪板的底部。水柱沖擊沖浪板前其水平方向的速度可忽略不計(jì),沖擊沖浪板后,水在豎直方向的速度立即變?yōu)榱,在水平方向朝四周均勻散開。已知米老鼠模型和沖浪板的總質(zhì)量為M,水的密度為ρ,重力加速度大小為g,空氣阻力及水的粘滯阻力均可忽略不計(jì)。

1求噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;

2由于水柱頂部的水與沖浪板相互作用的時(shí)間很短,因此在分析水對沖浪板的作用力時(shí)可忽略這部分水所受的重力。試計(jì)算米老鼠模型在空中懸停時(shí),水到達(dá)沖浪板底部的速度大;

3要使米老鼠模型在空中懸停的高度發(fā)生變化,需調(diào)整水泵對水做功的功率。水泵對水做功的功率定義為單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的動能。請根據(jù)第2問中的計(jì)算結(jié)果,推導(dǎo)沖浪板底部距離噴口的高度h與水泵對水做功的功率P0之間的關(guān)系式。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為一電源電動勢為E,內(nèi)阻為r的恒定電路,電壓表A的內(nèi)阻為10kΩ,B為靜電計(jì),C1、C2分別是兩個電容器,將開關(guān)閉合一段時(shí)間,下列說法正確的是( 。

A. C1C2,則電壓表兩端的電勢差大于靜電計(jì)兩端的電勢差

B. 若將變阻器滑動觸頭P向右滑動,則電容器C2上帶電量增大

C. C1上帶電量為零

D. 再將電鍵S打開,然后使電容器C2兩極板間距離增大,則靜電計(jì)張角也增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為37°的光滑斜面上粘貼有一厚度不計(jì)、寬度為d=0.2m的橡膠帶,橡膠帶的上表面與斜面位于同一平面內(nèi),其上、下邊緣與斜面的上、下邊緣平行,橡膠帶的上邊緣到斜面的頂端距離為L=0.4m,現(xiàn)將質(zhì)量為m=1kg、寬度為d的薄矩形板上邊緣與斜面頂端平齊且從斜面頂端靜止釋放。已知矩形板與橡膠帶之間的動摩擦因素為0.5,重力加速度取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,矩形板由斜面頂端靜止釋放下滑到完全離開橡膠帶的過程中(此過程矩形板始終在斜面上),下列說法正確的是

A. 矩形板受到的摩擦力為Ff=4N

B. 矩形板的重力做功為 WG=3.6J

C. 產(chǎn)生的熱量為Q=0.8J

D. 矩形板的上邊緣穿過橡膠帶下邊緣時(shí)速度大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】嫦娥三號攜帶玉兔號月球車首次實(shí)現(xiàn)月球軟著路和月面巡視勘察,并開展月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查等科學(xué)探測.玉兔號在地球表面的重力為G1,在月球表面的重力為G2;地球與月球均為球體,其半徑分別為R1、R2;地球表面重力加速度為g,則( )

A. 月球表面的重力加速度為

B. 月球與地球的質(zhì)量之比為

C. 月球衛(wèi)星與地球衛(wèi)星分別繞月球表面與地球表面運(yùn)行的速率之比為

D. “嫦娥三號環(huán)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動的周期為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為緩解城市交通堵塞,修建了許多立交橋。如圖所示,橋面為圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上,橋長L=200 m,橋高h=20 m,可認(rèn)為橋兩端AB與水平路面的連接處是平滑的。一質(zhì)量m=1 040 kg的小汽車沖上立交橋,到達(dá)橋頂時(shí)的速度為15 m/s。已知重力加速度g=10 m/s2。

1)求小汽車通過橋頂時(shí)對橋面的壓力大小。

2)若小汽車通過橋頂處的速度為10m/s,則之后小汽車將如何運(yùn)動?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑水平面上,一邊長為L的正方形區(qū)域處在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,電場方向與正方形的一條邊平行一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球由正方形的某一條邊的中點(diǎn)以垂直于該邊的水平初速度v0進(jìn)入該正方形區(qū)域當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí),具有的動能可能為

A. 0 B.

C. D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案