9.如圖,等邊三角形ABC內(nèi)磁場方向垂直紙面向里,三角形外磁場垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.三角形的邊長為L,在頂點(diǎn)A處沿∠BAC的角平分線發(fā)射出一群帶正電的粒子,速度均為v,所有粒子均能通過C點(diǎn),則粒子的比荷可能為(重力不計)( 。
A.$\frac{v}{BL}$B.$\frac{v}{2BL}$C.$\frac{2v}{BL}$D.$\frac{v}{3BL}$

分析 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)題意作出粒子可能的運(yùn)動軌跡,應(yīng)用牛頓第二定律求出比荷的表達(dá)式,然后分析答題.

解答 解:粒子帶正電,且經(jīng)過C點(diǎn),其可能的軌跡如圖所示:

所有圓弧所對圓心角均為60°,所以粒子運(yùn)動的半徑r=$\frac{L}{n}$,(n=1,2,3,…),
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,
解得:$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{Br}$,
當(dāng)n=1時,$\frac{q}{m}=\frac{v}{BL}$,當(dāng)n=2時,$\frac{q}{m}=\frac{2v}{BL}$,當(dāng)n=3時,$\frac{q}{m}=\frac{3v}{BL}$,故AC正確,BD錯誤.
故選:AC.

點(diǎn)評 粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動洛倫茲力提供向心力,根據(jù)題意作出粒子的運(yùn)動軌跡是解題的關(guān)鍵,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識求出粒子的可能軌道半徑是突破口.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,圓弧形軌道AB與BC半徑相同且為R,BD為半圓形軌道直徑為R.A、C、D處于同一高度,B點(diǎn)可以切換軌道使其平滑連接,其中AB段粗糙,其他軌道光滑,一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)正上方h處O點(diǎn)自由下落后經(jīng)軌道ABC,恰好能夠到達(dá)C點(diǎn)處,再次從O點(diǎn)靜止釋放小球,則下列說法正確的是(  )
A.小球從O到達(dá)B過程中,小球的機(jī)械能不守恒
B.小球到達(dá)B點(diǎn)時,小球動能大小為mg(h+R)
C.小球沿ABC到達(dá)C點(diǎn)過程中,摩擦力做功大小為mgh
D.小球經(jīng)ABD軌道,能夠到達(dá)D點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.某水電站,用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶,其輸出電功率是3×106 kW. 現(xiàn)用500kV電壓輸電,則下列說法正確的是( 。
A.輸電線上損失的功率為△P=$\frac{{U}^{2}}{r}$,U為輸電電壓,r為輸電線的電阻
B.輸電線上輸送的電流大小為2.0×105 A
C.輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kV
D.若改用5 kV電壓輸電,則輸電線上損失的功率為9×108 kW

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成:粒子源N、從P、Q間的加速電壓為U的加速電場;靜電分析器,即中心線半徑為R的四分之一圓形通道,通道內(nèi)有均勻輻射電場.方向沿徑向指向圓心0.且與圓心口等距的各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等,中心線上場強(qiáng)大小為E;磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場.方向垂直紙面向外;膠片M.由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子.經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器.某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S.垂直磁場邊界進(jìn)入磁場.最終打到膠片上的某點(diǎn).粒子從離子源發(fā)出后進(jìn)入加速電場的初速度認(rèn)為是零,不汁粒子所受重力和粒子間相互作用,下列說法正確的是( 。
A.從小孔S進(jìn)入磁場的粒子動能一定相等
B.只要滿足R=$\frac{2U}{I}$.粒子就可以從小孔S射出
C.打到膠片上同一點(diǎn)的粒子速度大小一定相等
D.打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子,比荷越小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,一個質(zhì)量為m=2kg的物體放在粗糙的水平面上,某時刻起受到一個水平恒力F=10N的作用從靜止開始運(yùn)動,一段時間后撤去F,從開始運(yùn)動到最終停下物體運(yùn)動的位移為L=15m,已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,g=10m/s2.求恒力F作用的位移和物體運(yùn)動過程中的最大速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,圖甲為工地上常見的蛙式打夯機(jī),其工作原理是利用沖擊作用將回填土夯實(shí),工作時一邊將土夯實(shí),一邊跳躍式前進(jìn)故稱蛙式打夯機(jī).某實(shí)驗(yàn)小組為探究蛙式打夯機(jī)的工作原理,將一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))固定在長度為L的輕桿一端,另一端安裝在質(zhì)量為M的底座上,將整個裝置放在水平放置的電子測力計上,如圖乙所示.現(xiàn)使小球和輕桿繞O點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,底座始終沒有離開電子測力計,則電子測力計的示數(shù)為( 。
A.小球在最低點(diǎn)時,Mg+mg-mω2L
B.小球在最低點(diǎn)時,Mg+mg+mω2L
C.小球在最高點(diǎn)時,當(dāng)ω>$\sqrt{\frac{g}{L}}$時,F(xiàn)=Mg+mg-mω2L
D.小球在最高點(diǎn)時,當(dāng)ω<$\sqrt{\frac{g}{L}}$時,F(xiàn)=Mg+mg-mω2L

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示,質(zhì)量為0.5千克的物體,從球面頂點(diǎn),沿半徑R=1米的粗糙半球面由靜止下滑,物體落地時速度大小為3米/秒,空氣阻不計,求:
(1)物體克服摩擦力所做的功;
(2)物體離開球面時下降的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.用如圖的裝置研究電光效應(yīng)現(xiàn)象,用能量為2.5eV的光子照射到光電管上時,電流表G示數(shù)不為0,移動變阻器的觸點(diǎn)c,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于時0.7V,電流表示數(shù)為0,則下列說法中正確的是(  )
A.光電管陰極的逸出功為1.8eV
B.電鍵K斷開后,沒有電流流過電流表G
C.光電子的最大初動能為3.2eV
D.改用能量為1.5eV的光子照射,電流表G也有電流,但電流較小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線圈abcd,ab邊到有界勻強(qiáng)磁場左邊界的距離為s,勻強(qiáng)磁場的強(qiáng)度大小為B,寬度為d(d>L).線圈從靜止開始在水平恒力F的作用下,穿過有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,線圈平面始終與磁場垂直,水平面光滑.a(chǎn)b邊剛進(jìn)入磁場時的速度與ab邊剛穿出磁場時的速度相等.下列說法正確的是
( 。
A.線圈進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量不相等
B.整個線圈穿過磁場的過程中線圈的最小速度為$\sqrt{\frac{2F(s+L-d)}{m}}$
C.整個線圈穿過磁場的過程中線圈的最大速度為$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D.整個線圈穿過磁場的過程中線圈產(chǎn)生的熱量為2Fd

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