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【題目】如圖所示,在0≤x≤ a、0≤y≤a的長方形區(qū)域由垂直于xoy平面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B,坐標原點O處由一粒子源,在某時刻發(fā)射大量質量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計),其速度方向均在xoy平面內的第一象限,且與y軸正方向的夾角分布在0~90°范圍內,速度大小不同,且滿足 ≤v≤ ,已知粒子在磁場中做圓周運動的周期為T,則下列說法正確的是( )

A.最先從磁場上邊界飛出的粒子經歷的時間為
B.最先從磁場上邊界飛出的粒子經歷的時間小于
C.最后從磁場中飛出的粒子經歷的時間為
D.最后從磁場中飛出的粒子經歷的時間小于

【答案】B,C
【解析】解:帶電粒子粒子在磁場中做勻速圓周運動有:

從而求得半徑為:r= ,

將題設條件代入得:rmin=2a,rmax=3a,

而帶電粒子做勻速圓周運動的周期為:T=

A、B 顯然沿y軸正方向以最大速度射出的粒子最先射出磁場區(qū)域,如圖所示,偏轉角 ,最短時間小于 .所以選項A不符合題意,選項B符合題意.

C、D 在磁場中運動最長時間的帶電粒子是以最小速度從O出發(fā)與上邊界相切最后從右邊界穿出,如圖所示,由幾何關系可以求出偏轉角.由于O2A=a,所以∠OO2A=60°,

OA=2asin60°= ,即恰與上邊界的端點射出(只是題圖有問題)所以此種情況最大偏轉角αmax=60°.還有一種情況是以最小速度射出后從下邊界即x軸射出,如圖所示,

此種情況的偏轉角 ,所以最大偏轉角取60°則運動的最長時間為 ,

所以選項C符合題意,選項D不符合題意.

所以答案是:BC
【考點精析】認真審題,首先需要了解洛倫茲力(洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功).

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某交變電流的圖象如圖2所示,則該交變電流的有效值為( )

A.2 A
B.4A
C.3.5 A
D.6A

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【題目】中央電視臺《焦點訪談》多次報道某些邊遠落后農村電價過高,農民負擔過重.其中客觀原因是電網陳舊老化,近年來進行了農村電網改造.為了減少遠距離輸電線路上的電能損耗而降低電費價格,以下措施中切實可行的是( )
A.提高輸電電壓
B.應用超導材料做輸電線
C.提高輸送功率
D.減小輸電導線的橫截面積

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【題目】甲、乙兩物體從同一地點開始沿同一方向運動,其速度隨時間變化的關系如圖所示,圖中,兩段曲線均為圓弧,下列說法不正確的是( )

A. 兩物體在t1時刻的加速度相同

B. 兩物體在t2時刻運動方向均改變

C. 兩物體在t3時刻相距最遠,t4時刻相遇

D. 0t4時間內甲物體的平均速度大于乙物體的平均速度

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【題目】兩個半徑為R的金屬球所帶電荷量分別為+Q1和+Q2 , 當兩球心相距為r時,相互作用的庫侖力大小為( )
A.F=k
B.F>k
C.F<k
D.無法確定

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【題目】某同學做測勻變速直線運動的加速度的實驗裝置如圖1所示。一小車放在水平長木板上,左側拴有一細軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,小車右側與穿過電火花計時器的紙帶相連,在重物牽引下,小車在木板上向左運動,如圖給出了電火花計吋器在紙帶上打出的一些計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點間還有4個點沒畫出,電火花計時器所用的交流電頻率為50Hz。

(1)該同學進行了以下實驗操作步驟,其中錯誤的步驟是_____________。

A.將打點計時器固定在長木板有滑輪一端,并接好電路

B.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔

C.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著適當重的鉤碼

D.拉住紙帶,將小車移到靠近打點計時器的一端后,放開紙帶,再接通電源

(2)根據(jù)紙帶可以計算打下各點時小車的瞬時速度及小車的加速度,現(xiàn)計算打下第2點時小車的瞬時速度:v2____m/s,小車的加速度為a=____m/s2。(結果取三位有效數(shù)字)

(3)另一同學利用如圖所示的裝置測定導軌上滑塊運動的加速度,滑塊上安裝了寬度為d的擋光片,滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門A、B,配套的數(shù)字毫秒計(圖中未畫出)記錄了擋光片通過光電門A、B的時間分別為t1、t2,若兩個光電門A、B間距離為L,則滑塊通過第一個光電門的速度表達式為vA______________。滑塊加速度的表達式為a=_______。(用題中字母表示)

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【題目】某同學進行了“測定電源電動勢和內電阻”的實驗,將實驗數(shù)據(jù)描繪得到如圖(A)所示的圖象.根據(jù)圖象可得,該電源的電動勢為V,內電阻為Ω;若該同學在實驗時采用如圖(B)所示的電路,則電動勢的測量值與真實值之間的關系為EE , 內電阻的測量值與真實值之間的關系為rr

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【題目】如圖甲所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車,甲車上系有一穿過打點計時器的紙帶,當甲車獲得水平向右的速度時,隨即啟動打點計時器,甲車運動一段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運動,紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運動情況,如圖乙所示,電源頻率為50Hz,則碰撞前甲車速度大小為________m/s,碰撞后的共同速度大小為________m/s。已測得甲小車的質量m1=020kg,乙小車的質量m2=010kg,由以上測量結果可得:碰前總動量為_____kgm/s;碰后總動量為_____kgm/s。

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【題目】如圖所示,直線MN表示一條平直公路,汽車以初速度v0=2m/s、加速度a=2m/s2由A向C做勻加速直線運動,在到達C點前1s內,所滑過的距離BC為 L,其中L=AC,下列判斷正確的是( )

A.平直公路AC長為21 m
B.平直公路BC長為7 m
C.汽車由A向C運動的時間為4 s
D.汽車到達C點的速度大小是8 m/s

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