9.如圖所示,范圍足夠大、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于xoy平面向里,兩質(zhì)量相等的粒子帶等量異種電荷,它們從x軸上關(guān)于O點對稱的兩點同時由靜止釋放,運動過程中未發(fā)生碰撞,不計粒子所受的重力.則( 。
A.兩粒子沿x軸做直線運動
B.運動過程中,若兩粒子間的距離等于初始位置間的距離時,它們的速度均為零
C.運動過程中,兩粒子間的距離最小時,它們的速度沿y軸方向的分量vy最大
D.若減小磁感應(yīng)強度,再從原處同時由靜止釋放兩粒子,它們可能會發(fā)生碰撞

分析 粒子在庫侖引力作用下加速,在洛倫茲力下方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),當兩粒子間的距離等于初始位置間的距離時,靜電力做功對兩個電荷做功為零,根據(jù)動能定理分析速度;兩個電荷均向上偏轉(zhuǎn),當兩粒子間的距離最小時,向上偏轉(zhuǎn)的距離最大,沿y軸方向的速度分量vy最大;若減小磁感應(yīng)強度,由公式r=$\frac{mv}{Bq}$分析軌跡的曲率半徑的變化,判斷能否發(fā)生碰撞.

解答 解:A、兩個粒子在相互的庫侖引力作用下,從靜止開始加速,都受到向上的洛倫茲力而向上偏轉(zhuǎn),做曲線運動,故A錯誤.
B、兩個粒子的速度大小情況相同.若兩粒子間的距離等于初始位置間的距離時,靜電力對兩個粒子做功為0,根據(jù)動能定理可知它們的速度均為零.故B正確.
C、從開始運動到距離最小的過程,靜電力一直做正功,動能都增大,速度與x軸的夾角不斷增大,沿y軸方向的速度分量vy不斷增大;當距離最小后,兩者距離增大,靜電力做負功,速率減小,vy不斷減小,所以兩粒子間的距離最小時,它們的速度沿y軸方向的分量vy最大.故C正確.
D、若減小磁感應(yīng)強度,由公式r=$\frac{mv}{Bq}$分析可知,軌跡的曲率半徑變大,可能發(fā)生碰撞.故D正確.
故選:BCD

點評 本題關(guān)鍵分析兩個粒子的受力情況,來判斷其運動情況,分析時,要抓住洛倫茲力與速率成正比的特點,由公式r=$\frac{mv}{Bq}$分析軌跡的曲率半徑的變化.

練習(xí)冊系列答案
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19.世界上最窄的海峽是蘇格蘭的塞爾海峽,它位于歐洲大陸與塞爾島之間.這個海峽只有約6m寬,假設(shè)有一位運動員,他要以相對于水平面為37°的角度進行“越海之跳”,可使這位運動員越過這個海峽的最小初速度是多少?(忽略空氣阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2

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17.下列說法正確的是( 。
A.感應(yīng)電流的磁場方向總與外磁場方向相同
B.感應(yīng)電流的磁場方向只由磁通量的變化是增還是減來決定
C.線圈中的磁通量變化越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大
D.電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程就是其他形式能轉(zhuǎn)化成電能的過程

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4.核能具有能量密度大,地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢.在核電站中,核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能.核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng),釋放出大量核能.
(1)核反應(yīng)方程式${\;}_{92}^{235}$U+n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種,n為中子,X為待求粒子,a為X的個數(shù),則X為${\;}_{0}^{1}$n,a=3.以mU、mBa、mKr分別表示${\;}_{92}^{235}$U、${\;}_{56}^{141}$Ba、${\;}_{36}^{92}$Kr核的質(zhì)量,mn、mp分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量,c為光在真空中傳播的速度,則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能△E=(mU-mBa-mKr-2mn)c2
(2)有一座發(fā)電能力為P=1.00×106 kW的核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=40%.假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng),已知每次核反應(yīng)過程放出的核能△E=2.78×10-11 J,${\;}_{92}^{235}$U核的質(zhì)量mU=390×10-27 kg.求每年(1年=3.15×107 s)消耗的${\;}_{92}^{235}$U的質(zhì)量.

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14.如圖所示,一重物掛在彈簧下端處于靜止狀態(tài),若取重物此時所在位置為勢能(重力勢能和彈性勢能的和)的參考位置,則重物相對于參考位置往下運動了位移x,則此時的勢能為多大?彈簧勁度系數(shù)為k.

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1.汽車從靜止開始以1m/s2的加速度運動,則汽車5s內(nèi)通過的位移為12.5m,第2s內(nèi)的位移是1.5m,第2s內(nèi)的平均速度為1.5m/s.

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18.因測試需要,一輛汽車在某雷達測速區(qū),沿平直路面從靜止開始勻加速一段時間后,又接著做勻減速運動直到最后停止.表中給出了雷達每隔2s記錄的汽車速度數(shù)值.
時刻(s)02.04.06.08.010.012.014.016.018.020.022.0
速度(m/s04.08.012.016.016.513.510.57.54.51.50
試根據(jù)表中數(shù)據(jù)求:
(1)剛開始運動時的加速度大。
(2)汽車在21s時刻的速率;
(3)汽車完成100m位移所用的時間.

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19.如圖所示電路中,L1和L2是完全相同的燈泡,線圈的自感系數(shù)L很大,電阻可以忽略,下列說法中正確的是( 。
A.合上開關(guān)S后,L1和L2始終一樣亮
B.合上開關(guān)S,L2先亮,L1后亮,最后一樣亮
C.斷開開關(guān)S時,L1和L2都要過一會兒才熄滅
D.斷開開關(guān)S時,L2立即熄滅,L1過一會兒才熄滅

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