20．如圖所示，甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同、帶等量異種電荷的帶電粒子，以不同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場(chǎng)邊界MN，進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并垂直磁場(chǎng)邊界MN射出磁場(chǎng)，半圓軌跡如圖中虛線所示．不計(jì)重力空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．甲帶正電荷，乙?guī)ж?fù)電荷
B．洛倫茲力對(duì)甲乙不做正功
C．甲的速率大于乙的速率
D．甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)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(chǎng)后，在磁場(chǎng)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(chǎng)向外，甲受向左的洛倫茲力，根據(jù)左手定則，甲帶正電荷；
同理，在P點(diǎn)，乙受向右的洛倫茲力，速度向下，磁場(chǎng)向外，根據(jù)左手定則，乙?guī)ж?fù)電荷；故A正確；
B、根據(jù)左手定則，洛倫茲力與速度垂直，故洛倫茲力永不做功，故B錯(cuò)誤；
C、粒子在磁場(chǎng)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R=$\frac{mv}{qB}$，由于q、m、B均相同，甲的軌道半徑大，說(shuō)明甲的速度也大，故C正確；
D、周期T=$\frac{2πR}{v}=\frac{2πm}{qB}$，由于t=$\frac{1}{2}T$，故t=$\frac{πm}{qB}$；由于q、m、B均相同，故時(shí)間相等，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的推論公式R=$\frac{mv}{qB}$和T=$\frac{πm}{qB}$的簡(jiǎn)單運(yùn)用，同時(shí)要結(jié)合左手定則分析，基礎(chǔ)題目．要注意負(fù)電荷受到的洛倫茲力的方向和正電荷受到的洛倫茲力的方向相反．

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：多選題

20．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B．它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對(duì)物塊A施加一沿斜面向下的瞬時(shí)沖量，使物塊A在斜面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)，物塊A的速度為v，運(yùn)動(dòng)的位移大小為d．則在從施加沖量開(kāi)始的整個(gè)過(guò)程中（　�。�
A．彈簧對(duì)物塊A做功為零
B．A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C．物塊A、B的質(zhì)量滿足2mgsinθ=kd
D．彈簧的彈性勢(shì)能的減小量為mdgsinθ+$\frac{1}{2}$mv2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1．如圖所示為一個(gè)透明圓柱的橫截面，其半徑為R，O為圓心，AOB為一條直徑．今有一束光P沿與AB平行的方向射向圓柱體，人射點(diǎn)C到AB的距離為$\frac{\sqrt{3}}{2}$R，若該人射光線經(jīng)折射后恰從B點(diǎn)射出．光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在圓柱體內(nèi)的反射．求：
①透明圓柱體對(duì)該光的折射率多少？
②光在圓柱體內(nèi)傳播所經(jīng)歷的時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖所示．豎直放置的間距為L(zhǎng)=1米的兩平行光滑導(dǎo)軌，上端連接一個(gè)阻值為R=1Ω的電阻，在導(dǎo)軌的MN位置以下有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，在MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T，在MN下方的磁場(chǎng)沿Y軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減少，在MN下方1米處的磁感應(yīng)強(qiáng)度剛好為零．現(xiàn)有一質(zhì)量為1kg，電阻也是R=1Ω的金屬棒，從距離MN為h=0.2米的上方緊貼導(dǎo)軌自由下落，然后進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域繼續(xù)下落相同高度h的過(guò)程中，能使得電阻R上的電功率保持不變（不計(jì)一切摩擦）求（g=10m/s2）：
（1）電阻R上的電功率；
（2）從MN位置再下降h時(shí)，金屬棒的速度v；
（3）從MN位置再下降h所用的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．圖甲為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中電流傳感器（相當(dāng)于一只理想的電流表）能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象．足夠長(zhǎng)光滑金屬軌道電阻不計(jì)，寬度為L(zhǎng)=1m，傾角為θ=37．，軌道上端連接的定值電阻的阻值為R=2Ω，金屬桿MN的電阻為r=1Ω，質(zhì)量為m=1Kg．在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下、磁感強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓金屬桿在沿道平面向下、大小隨時(shí)間變化的拉力F作用下由靜止開(kāi)始下滑，計(jì)算機(jī)顯示出如圖乙所示的I-t圖象，圖象中I0=3A，t0=1s．設(shè)桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與軌道垂直．試求：
（1）金屬桿的速度v隨時(shí)間變化的關(guān)系式；
（2）拉力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式；
（3）金屬桿從靜止開(kāi)始下滑2t0時(shí)間，在定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=90J，則拉力做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，且始終與導(dǎo)軌接觸良好．金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)阻值也為R的定值電阻．現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)K，給金屬棒施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌斜向上、大小為F=2mg的恒力，使金屬棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．若金屬棒上滑距離s時(shí)，金屬棒開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，則在金屬棒由靜止到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是（重力加速度為g）（　�。�
A．金屬棒的末速度為$\frac{3mgR}{{{B^2}{L^2}}}$
B．金屬棒的最大加速度為1.4g
C．通過(guò)金屬棒的電荷量為$\frac{BLs}{R}$
D．定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{3}{4}$mgs-$\frac{{9{m^3}{g^2}{R^2}}}{{4{B^4}{L^4}}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．如圖，靜止的${\;}_{92}^{238}$U核發(fā)生α衰變后生成反沖Th核，兩個(gè)產(chǎn)物都在垂直于它們速度方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．衰變方程可表示為：${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
B．Th核和α粒子的圓周軌道半徑之比為1：45
C．Th核和α粒子的動(dòng)能之比為1：45
D．Th核和α粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平桌面置于平行桌面的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直桌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在桌面建立xOy坐標(biāo)系．桌面上質(zhì)量m=2.0×10-2kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O平行桌面以v0=1m/s的速度射入電磁場(chǎng)區(qū)域．在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，小球到達(dá)點(diǎn)M（30cm，40cm）時(shí)，動(dòng)能變?yōu)镺點(diǎn)動(dòng)能的0.5倍，速度方向垂直O(jiān)M，此時(shí)撤掉磁場(chǎng)，一段時(shí)間后小球經(jīng)過(guò)點(diǎn)N（62.5cm，0），動(dòng)能變?yōu)镺點(diǎn)動(dòng)能的0.625倍．設(shè)O點(diǎn)電動(dòng)勢(shì)為0，不考慮磁場(chǎng)撤掉時(shí)對(duì)電場(chǎng)的影響，求：
（1）M點(diǎn)電勢(shì)；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；
（3）小球由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所需的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

10．一靜止的鈾核${\;}_{92}^{238}$U發(fā)生α衰變后變?yōu)殁Q核Th，放出的α粒子速度為0.1c（c是光在真空中的速度），不考慮相對(duì)論效應(yīng)．
①試寫(xiě)出該衰變的核反應(yīng)方程；
②求釷核的速度大�。�

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