13.如圖所示,一束電子以不同的速率從O點(diǎn)垂直射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的邊界為正方形abcd,下列關(guān)于電子在磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( 。
A.入射速率越大,電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
B.入射速率越大,電子的運(yùn)動(dòng)軌跡越長(zhǎng)
C.ab邊射出的電子,它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等
D.ab邊射出的電子,它們運(yùn)動(dòng)的周期都相等

分析 電子粒子飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)半徑和周期公式分析速率越大,軌跡半徑和周期如何變化;在有界磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng),則粒子轉(zhuǎn)過的圓心角越大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng).

解答 解:A、由t=$\frac{θ}{2π}$T知,電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角成正比,所以電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng),其軌跡線所對(duì)應(yīng)的圓心角θ越大,由周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$知,周期與電子的速率無(wú)關(guān),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅僅與偏轉(zhuǎn)的角度有關(guān);所以從ad邊射出的粒子的時(shí)間相等,且大于從ab邊和從bc邊射出的電子 的時(shí)間.故A錯(cuò)誤;
B、電子粒子飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由圖可知,粒子從b點(diǎn)射出時(shí)的軌跡最長(zhǎng);
由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$知,軌跡半徑與速率成正比,則電子的速率越大,在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑越大.可見,并不是入射速率越大,電子的運(yùn)動(dòng)軌跡越長(zhǎng).故B錯(cuò)誤;
C、結(jié)合ab的分析可知,從ab邊射出的電子,速率越大,半徑越大,則偏轉(zhuǎn)的角度越小,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短.C錯(cuò)誤;
D、由周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$知,周期與電子的速率無(wú)關(guān),所以在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期相同,故D正確.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)要注意兩點(diǎn):一是圓心的確定,二是半徑的求出,必要時(shí)先畫出可能的圖形再進(jìn)行分析計(jì)算

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.將銅片、鋅片插入水果中,能制成“水果電池”.某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)物圖測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)(E)和內(nèi)阻(r).
①實(shí)物圖的導(dǎo)線連接僅有兩處錯(cuò)誤,分別是導(dǎo)線C和導(dǎo)線F.(用“A”~“F”表示)
②更正電路后,改變滑動(dòng)變阻器的阻值,某同學(xué)記錄電壓表和電流表的讀數(shù),經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到水果電池的電動(dòng)勢(shì)E=3.60V、內(nèi)阻r=32.4Ω.但后來檢查發(fā)現(xiàn),該同學(xué)上述每次記錄的電壓和電流的數(shù)據(jù)分別是儀表實(shí)際讀數(shù)的10倍,則該水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值應(yīng)為:E=0.36V、r=32.4Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.一處于基態(tài)的氫原子,撞擊靜止的也處于基態(tài)的另一氫原子,碰撞后,兩氫原子躍遷到同一激發(fā)態(tài),且動(dòng)能均為10.2eV.已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為-13.6eV.則
①氫原子第一激發(fā)態(tài)的能量值是-3.4eV;
②碰撞前運(yùn)動(dòng)氫原子的最小動(dòng)能是40.8eV.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),穿過該區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,將邊長(zhǎng)為$\frac{L}{2}$,匝數(shù)n=100,線圈電阻r=1.0Ω的正方形線圈abcd放入磁場(chǎng),線圈所在平面與磁感線垂直,如圖甲所示.求:

(1)回路中感應(yīng)電流的方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率$\frac{△B}{△t}$;
(2)在0~4.0s內(nèi)通過線圈的電荷量q;
(3)0~6.0s內(nèi)整個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,ab是半徑為1m的$\frac{1}{4}$圓弧形金屬導(dǎo)軌,現(xiàn)豎直固定;Oa是一根質(zhì)量不計(jì),電阻為0.1Ω的金屬桿,可繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng);在a端固定一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的金屬小球,球與各軌道始終保持良好且無(wú)摩擦的接觸,Ob是電阻為0.1Ω的導(dǎo)線;整個(gè)裝置放在B=1.0T、方向與圓環(huán)平面垂直的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)桿Oa由靜止開始從a滑至b時(shí)速度為1m/s,g取10m/s2,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),求:
(1)小球滑至b時(shí)回路中的感應(yīng)電流;
(2)在此過程中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)小球從a到b的時(shí)間為π的$\frac{1}{4}$,整個(gè)過程中的平均電動(dòng)勢(shì)大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,在xoy平面內(nèi),有一個(gè)圓形區(qū)域的直徑AB 與x軸重合,圓心O′的坐標(biāo)為(2a,0),其半徑為a,該區(qū)域內(nèi)無(wú)磁場(chǎng). 在y軸和直線x=3a之間的其他區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸上某點(diǎn)射入磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力.
(1)若粒子的初速度方向與y軸正向夾角為60°,且粒子不經(jīng)過圓形區(qū)域就能到達(dá)B點(diǎn),求粒子的初速度大小v1
(2)若粒子的初速度方向與y軸正向夾角為60°,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為△t=$\frac{πm}{3Bq}$,且粒子也能到達(dá)B點(diǎn),求粒子的初速度大小v2;
(3)若粒子的初速度方向與y軸垂直,且粒子從O′點(diǎn)第一次經(jīng)過x軸,求粒子的最小初速度vmin

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,真空中有一個(gè)沿水平方向的足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量m=4.5×10-7kg、帶電荷量q=1.5×10-10C的帶正電的粒子,以一定的初速度沿直線從A運(yùn)動(dòng)到B.已知線段AB與電場(chǎng)線的夾角θ=37°,A、B間距離L=3m.g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.求:
(1)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要求說明理由.
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.
(3)要使粒子恰好能從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),粒子在A點(diǎn)時(shí)的速度的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖,豎直固定軌道abcd段光滑,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.0m的平臺(tái)de段粗糙,abc段是以O(shè)為圓心的圓。∏駻和B緊靠一起靜止于e處,B的質(zhì)量是A的4倍.兩小球在內(nèi)力作用下突然分離,A分離后向左始終沿軌道運(yùn)動(dòng),小球A與de段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,到b點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)A的支持力等于A的重力的$\frac{3}{5}$;B分離后平拋落到f點(diǎn),f到平臺(tái)邊緣的水平距離s=0.4m,平臺(tái)高h(yuǎn)=0.8m,g取10m/s2.求:
(1)B作平拋運(yùn)動(dòng)初速度vB的大;
(2)A到達(dá)d點(diǎn)時(shí)的速度大小vd;
(3)圓弧abc的半徑R.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,下列說法中正確的是(  )
A.只要技術(shù)可行,物體的溫度可降至-274℃
B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功
C.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高
D.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,達(dá)到平衡后該飽和氣壓將增大

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