3.如圖所示為“研究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”的演示儀結(jié)構(gòu)圖.若勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直且水平向右,電子速度的大小ν和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可分別由通過(guò)電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.僅增大勵(lì)磁線圈中的電流,電子束運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑將變大
B.僅提高電子槍的加速電壓,電子束運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑將變大
C.僅增大勵(lì)磁線圈中的電流,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變
D.僅提高電子槍的加速電壓,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變

分析 根據(jù)動(dòng)能定理表示出加速后獲得的速度,然后根據(jù)洛倫茲力提供向心力推導(dǎo)出半徑的表達(dá)式,根據(jù)半徑表達(dá)式和周期公式逐項(xiàng)分析即可.

解答 解:根據(jù)電子在加速電場(chǎng)中加速,由動(dòng)能定理有:eU=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$ ①
電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力充當(dāng)向心力,有:ev0B=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$ ②
解得:r=$\frac{m{v}_{0}}{eB}$=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{e}}$ ③
T=$\frac{2πm}{eB}$ ④
A、C、增大勵(lì)磁線圈中的電流,電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng),由③式可得,電子束的軌道半徑變。散苁街芷谧冃,故AC錯(cuò)誤;
B、D、提高電子槍加速電壓,電子的速度增大,由③式可知,電子束的軌道半徑變大;由④可知電子的周期不變,故BD正確;
故選:BD.

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合動(dòng)能定理考查粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,正確分析出儀器的原理,和正確寫(xiě)出半徑的表達(dá)式以及周期的表達(dá)式是解答的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖是磁流體發(fā)電機(jī)示意圖.平行金屬板a、b之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負(fù)帶電粒子)垂直于磁場(chǎng)的方向噴入磁場(chǎng),a、b兩板間便產(chǎn)生電壓.如果把a(bǔ)、b板與用電器相連接,a、b板就是等效直流電源的兩個(gè)電極.若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,每個(gè)離子的電荷量大小為q、速度為v,a、b兩板間距為d,兩板間磁流體的等效電阻為r,用電器電阻為R.穩(wěn)定時(shí),下列判斷正確的是(  )
A.圖中a板是電源的正極B.電源的電動(dòng)勢(shì)為$\frac{Bvq}{R+r}$,
C.用電器中電流為$\frac{Bvq}{R+r}$D.a、b 板間電壓為$\frac{R}{R+r}$Bvd

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.一名美團(tuán)職工用電動(dòng)自行車沿平直公路行駛給客戶送餐,中途因電瓶“沒(méi)電”,只能改用腳蹬車以5m/s的速度勻速前行,騎行過(guò)程中所受阻力大小恒為車和人總重力的0.02倍,該職工騎電動(dòng)自行車以5m/s的速度勻速前行過(guò)程做功的功率最接近( 。
A.10WB.100WC.1kWD.10kW

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.一只小船渡河,水流速度各處相同且恒定不變,方向平行于岸邊.小船相對(duì)于水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.小船相對(duì)于水的初速度大小均相同,且方向垂直于河岸,小船在渡河過(guò)程中船頭方向始終不變.由此可知( 。
A.小船沿三條不同軌跡渡河的時(shí)間相同
B.沿AB軌跡渡河所用時(shí)間最短
C.由于水有速度,所以沿AC和AD軌跡小船都不是做勻變速運(yùn)動(dòng)
D.AD是勻減速運(yùn)動(dòng)的軌跡

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.質(zhì)量為m=40kg的小孩子站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上,電梯從t=0時(shí)刻由靜止開(kāi)始上升,在0s到12s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F隨時(shí)間t變化的情況如圖所示,取g=10m/s2,試求:
(1)在0~4s內(nèi),電梯的加速度大小和上升的高度;
(2)在4~10s內(nèi),電梯的加速度大小和上升的高度;
(3)在10-12s內(nèi),電梯的加速度大小和上升的高度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L(zhǎng),底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的金
屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖所示.除電阻R外其余電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,則( 。
A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B.金屬棒經(jīng)過(guò)導(dǎo)軌上的相同一段位移時(shí),安培力做功相等
C.金屬棒的速度為v時(shí),所受的安培力大小為F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.一個(gè)長(zhǎng)方形的金屬線框放在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線框所在平面垂直,如圖所示,線框在水平恒力F作用下,由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),一直到被拉出磁場(chǎng).在此過(guò)程中,若線框的速度逐漸增大,線框中的感應(yīng)電流的大小隨時(shí)間變化的圖象可能是下列圖中的( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,相距為d的兩條水平虛線之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<d),質(zhì)量為m、電阻為R,現(xiàn)將線圈在磁場(chǎng)上方h高處由靜止釋放,cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0,cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度也為v0,則線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中(從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)起一直到ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)為止),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.感應(yīng)電流所做的功為mgd
B.感應(yīng)電流所做的功為mg(d-L)
C.當(dāng)線圈的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最小
D.線圈的最小速度可能為$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,圖中分子勢(shì)能的最小值為-E0,若兩分子所具有的總能量為0,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),加速度為零B.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),其動(dòng)能為0
C.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為x≥x1

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