14．甲、乙兩個(gè)帶電粒子，以相同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場邊界MN進(jìn)入方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并垂直磁場邊界MN射出磁場，半圓軌跡如圖中虛線所示．不計(jì)粒子所受重力及空氣阻力，則下列說法中正確的是（　�。�
A．甲帶正電，乙?guī)ж?fù)電
B．甲的荷質(zhì)比小于乙的荷質(zhì)比
C．甲、乙兩個(gè)帶電粒子從進(jìn)入磁場到穿出磁場的過程中，洛倫茲力對(duì)甲、乙的沖量為零
D．甲的運(yùn)行時(shí)間小于乙的運(yùn)行的時(shí)間

分析 本題關(guān)鍵是明確粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場后，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析軌道半徑和公轉(zhuǎn)周期，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向．

解答 解：A、在P點(diǎn)，速度向下，磁場向內(nèi)，甲受向左的洛倫茲力，根據(jù)左手定則，甲帶負(fù)電荷；
同理，在P點(diǎn)，乙受向右的洛倫茲力，速度向下，磁場向內(nèi)，根據(jù)左手定則，乙?guī)д姾�；故A錯(cuò)誤；
B、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，故$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{BR}$，由于v、B均相同，甲的軌道半徑大，說明甲的荷質(zhì)比小于乙的荷質(zhì)比；故B正確；
C、由于洛侖茲力不為零，時(shí)間不為零；故沖量不為零；故C錯(cuò)誤；
D、周期T=$\frac{2πR}{v}$=$\frac{2πm}{qB}$，由于t=$\frac{T}{2}$，故t=$\frac{πm}{qB}$；由于B均相同，甲的荷質(zhì)比小，故甲用時(shí)較長；故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題是粒子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)的推論公式R=$\frac{mv}{qB}$和T=$\frac{2πm}{qB}$的簡單運(yùn)用，同時(shí)要結(jié)合左手定則分析電荷的帶電情況；注意沖量的定義．

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

4．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸的負(fù)向；在y＜0的空間中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外．一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子（重力不計(jì)），從y軸的P1點(diǎn)以u(píng)0的速度垂直y軸射入第一象限內(nèi)，經(jīng)過電場后從x軸上x=2h的p2點(diǎn)以與x軸正方向成a角射入x軸下方的勻強(qiáng)磁場．
（1）求p1點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離以及電場強(qiáng)度的大��；
（2）帶電粒子通過y軸下方的磁場偏轉(zhuǎn)之后，打在x軸負(fù)向x=-h的p3點(diǎn)并由該點(diǎn)射入第二象限．如果當(dāng)粒子進(jìn)入第二象限的同時(shí)，在第二象限內(nèi)加一方向與粒子速度方向相反的勻強(qiáng)電場，使得帶電粒子在到達(dá)y軸之前速度減為0，然后又返回磁場中．請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系上大致畫出帶電粒子在第四次經(jīng)過x軸以前的運(yùn)動(dòng)軌跡；并求出帶電粒子第四次經(jīng)過x軸以前的運(yùn)動(dòng)軌跡；并求出帶電粒子第四次經(jīng)過X軸時(shí)的坐標(biāo)以及之前在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示的坐標(biāo)系中，在第二象限內(nèi)有寬度為l=0.2m，平行于y軸的勻強(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)存在寬度為d=$\frac{{\sqrt{3}}}{5}$m，垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1×10-4T．現(xiàn)有一比荷為$\frac{q}{m}$=2×1011C/kg的正離子，以某一速度從勻強(qiáng)電場邊界上的M點(diǎn)平行于x軸射入勻強(qiáng)電場，經(jīng)過一段時(shí)間從O點(diǎn)進(jìn)入磁場，此時(shí)速度與x軸的夾角θ=60°，離子通過磁場后剛好從A點(diǎn)射出．不計(jì)離子重力．
（1）求離子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小及在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；
（3）若離子進(jìn)入磁場后，某時(shí)刻再加一個(gè)同方向的勻強(qiáng)磁場，使離子做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．下列說法中正確的是（　�。�
A．β射線比α射線更容易使氣體電離
B．γ射線在真空中的傳播速度與光速相同
C．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
D．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核是由質(zhì)子和中子組成的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．法拉第在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程中發(fā)現(xiàn)：“電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比”．這就是著名的法拉第電磁感應(yīng)定律，請(qǐng)根據(jù)定律完成下列問題．
（1）如圖1所示，固定于水平面上的金屬框架abcd，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．框架的ab與dc平行，bc與ab、dc垂直．MN與bc的長度均為l，在運(yùn)動(dòng)過程中MN始終與bc平行，且與框架保持良好接觸．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，證明金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv；
（2）為進(jìn)一步研究導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的過程，現(xiàn)構(gòu)建如下情景：
金屬棒a和b，兩棒質(zhì)量都為m，電阻分別為Ra和Rb如圖2所示，a棒從h高處自靜止沿弧形軌道下滑，兩導(dǎo)軌間距為L，通過C點(diǎn)進(jìn)入軌道的水平部分，該水平部分存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．（下滑時(shí)棒始終保持與導(dǎo)軌垂直）
a．若金屬棒b固定于軌道的水平部分，且a棒始終沒有跟b棒相碰，求a棒上最終產(chǎn)生的焦耳熱（不計(jì)一切摩擦）．
b．若金屬棒b解除固定，靜止于軌道水平部分，要使ab不相碰，b棒至少距離C點(diǎn)多遠(yuǎn)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平面上，有一個(gè)質(zhì)量m=0.20kg，帶電荷量q=2.0×10-6C的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）處于靜止?fàn)顟B(tài)．從t=0時(shí)刻開始，在水平面上方空間加一個(gè)水平方向的電場，電場強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示（水平向右的方向?yàn)檎较颍阎∥飰K與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）t=0.50s時(shí)小物塊的加速度大�。�
（2）t=1.0s時(shí)小物塊的速度大�。�
（3）小物塊運(yùn)動(dòng)2.0s位移大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．2013年6月20日，女航天員王亞平在“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器里成功進(jìn)行了我國首次太空授課．授課中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)展示了失重狀態(tài)下液滴的表面張力引起的效應(yīng)．在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個(gè)橢球之間不斷變化的周期性“脈動(dòng)”中．假設(shè)液滴處于完全失重狀態(tài)，液滴的上述“脈動(dòng)”可視為液滴形狀的周期性微小變化（振動(dòng)），如圖所示．已知液滴振動(dòng)的頻率表達(dá)式為f=krαρβσγ，其中k為一個(gè)無單位的比例系數(shù)，r為液滴半徑，ρ為液體密度，σ為液體表面張力系數(shù)（其單位為N/m），α、β、γ是相應(yīng)的待定常數(shù)．對(duì)于這幾個(gè)待定常數(shù)的大小，下列說法中可能正確的是（　　）
A．α=$\frac{3}{2}$，β=$\frac{1}{2}$，γ=-$\frac{1}{2}$B．α=-$\frac{3}{2}$，β=-$\frac{1}{2}$，γ=$\frac{1}{2}$
C．α=-2，β=$\frac{1}{2}$，γ=-$\frac{1}{2}$D．α=-3，β=-1，γ=1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列說法正確的是（　�。�
A．光子不但具有能量，也具有動(dòng)量
B．玻爾認(rèn)為，氫原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的
C．將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變放射性元素的半衰期
D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．一交流電壓為u=100$\sqrt{2}$sin100πtV，由此表達(dá)式可知（　　）
A．用電壓表測該電壓，其示數(shù)為100V
B．該交流電壓的周期為0.02s
C．將該電壓加在“100V，100W”的燈泡兩端，燈泡的實(shí)際功率小于100W
D．t=$\frac{1}{400}$s時(shí)，該交流電壓的瞬時(shí)值為50V

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案