5.圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場,其運(yùn)動軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是( 。
A.a粒子速率最小,在磁場中運(yùn)動時間最長
B.c粒子速率最大,在磁場中運(yùn)動時間最長
C.a粒子速度最小,在磁場中運(yùn)動時間最短
D.c粒子速率最小,在磁場中運(yùn)動時間最短

分析 三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子,以不同的速率垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中,則運(yùn)動半徑的不同,導(dǎo)致運(yùn)動軌跡也不同.因此運(yùn)動軌跡對應(yīng)的半徑越大,則粒子的速率也越大.而運(yùn)動周期它們均一樣,但運(yùn)動時間卻由圓弧對應(yīng)的圓心角決定.

解答 解:粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時,由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,可得:r=$\frac{mv}{qB}$.
由于三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同,在同一個磁場中,當(dāng)速度越大時、軌道半徑越大,則知a粒子速率最小,c粒子速率最大.
由于T=$\frac{2πr}{v}=\frac{2πm}{qB}$及t=$\frac{θ}{2π}•T$可知,三粒子運(yùn)動周期相同,a在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角最大,對應(yīng)時間最長,故A正確、BCD錯誤.
故選:A

點(diǎn)評 帶電粒子在磁場、質(zhì)量及電量相同情況下,運(yùn)動的半徑與速率成正比,從而根據(jù)運(yùn)動圓弧來確定速率的大;運(yùn)動的周期均相同的情況下,可根據(jù)圓弧的對應(yīng)圓心角來確定運(yùn)動的時間的長短.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落,打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為紙帶下落的起始點(diǎn),A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點(diǎn).已知打點(diǎn)計時器每隔T=0.02s打一個點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2,那么
①計算B點(diǎn)瞬時速度時,甲同學(xué)用vB2=2gSOB,乙同學(xué)用vB=$\frac{{S}_{AC}}{2T}$.其中所選擇方法正確的是乙(填“甲”或“乙”)同學(xué).求出B點(diǎn)瞬時速度為1.92.
②丙同學(xué)利用B點(diǎn)的速度和OB之間的距離計算出了重物在B點(diǎn)的動能為0.369J,從O到B過程中重力勢能的減少量為0.376J(保留三位有效數(shù)字).
③丁同學(xué)發(fā)現(xiàn)丙同學(xué)計算出的動能增加量比重力勢能的減少量要小一些,認(rèn)為重物和紙帶下落過程中要受到阻力,為此他計算出紙帶下落的加速度為9.5m/s2,從而計算出阻力f=0.06N.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖,“蝸牛狀”軌道OAB豎直固定,其最低點(diǎn)與平板車左端平滑對接,平板車靜止在光滑水平面上.其中,“蝸牛狀”軌道由內(nèi)壁光滑的兩個半圓軌道OA、AB平滑連接而成,軌道OA的半徑R=0.6m,其下端O剛好是軌道AB的圓心.將一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點(diǎn)沿切線方向以某一初速度進(jìn)入軌道OA后,可沿OAB軌道運(yùn)動滑上平板車.取g=10m/s2
(1)若因受機(jī)械強(qiáng)度的限制,“蝸牛狀”軌道AB段各處能承受最大擠壓力為Fm=65N,則在保證軌道不受損情況下,該軌道最低點(diǎn)B處速度傳感器顯示速度范圍如何?
(2)設(shè)平板車質(zhì)量為M=2kg,平板車長度為L=2m,小球與平板車上表面動摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)換用不同質(zhì)量m的小球,以初速度v0=$\sqrt{76}$m/s從O點(diǎn)射入軌道,試討論小球質(zhì)量在不同取值范圍內(nèi),系統(tǒng)因摩擦而相應(yīng)產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.關(guān)于參考系的描述中,正確的是( 。
A.參考系必須是固定不動的物體
B.參考系必須是正在做勻速直線運(yùn)動的物體
C.參考系必須是相對于地面靜止的物體
D.參考系是為了研究物體的運(yùn)動而假定為不動的那個物體

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,在傾角a=37°的斜面上有一塊豎直放置的擋板,有一個m=2kg的光滑球體靜止在擋板和斜面之間.
(1)試畫出球體的受力示意圖;
(2)分別求出球體對檔板和斜面的壓力的大小,并指出它們的方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取 10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.測量一根阻值約為幾Ω、粗細(xì)均勻合金絲的電阻率幾個主要步驟如下:

(1)測合金絲直徑:如圖甲所示,合金絲的直徑為0.648mm.
(2)測合金絲長度:如圖乙所示,用毫米刻度尺測量合金絲的長度是995mm.
(3)用多用電表歐姆檔估測金屬絲的電阻值:請從下列選項中挑出合理的步驟,并按BDC的順序進(jìn)行操作,再完成讀數(shù)測量.指針指示位置如圖丙所示,則其電阻值是6Ω.
A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×10”
B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1“
C.將兩表筆分別與金屬絲兩端的接線柱接觸
D.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,進(jìn)行歐姆調(diào)零
(4)用“伏安法”測量合金絲的電阻Rx:按照電路圖戊完成圖丁中的實物電路連接.電流表的讀數(shù)是0.46A,電壓表的讀數(shù)是2.30V,合金絲電阻的測量值Rx=5Ω.采用如圖戌電流表外接法,測量值Rx與真實值R相比偏。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“相等”),產(chǎn)生這種偏差的原因是電壓表的分流.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.木塊A、B重分別為50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25.夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.現(xiàn)用F=1N的水平向右的拉力作用在木塊B上,如圖所示,力F作用后( 。
A.木塊A所受摩擦力大小是12.5NB.木塊A所受摩擦力大小是4.5N
C.木塊B所受摩擦力大小是9ND.木塊B所受摩擦力大小是7N

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.在如圖所示的勻強(qiáng)電場中,有AB兩點(diǎn),且AB兩點(diǎn)間的距離為x=0.20m,已知AB連線與電場線夾角為θ=37°,今把一電荷量q=2×10-8C的負(fù)的檢驗電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn),靜電力做了3.2×10-6J的正功.
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)電場強(qiáng)度E的大小和方向
(2)若A點(diǎn)為零電勢點(diǎn),B點(diǎn)電勢為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,質(zhì)量均為m的小物塊A和B,可視為質(zhì)點(diǎn),B位于桌面中某一位置,A自桌面最左端以初速度大小v0向右運(yùn)動與B發(fā)生彈性碰撞,B以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上.已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,兩物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45m.不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s;
(2)小物塊落地時的動能Ek
(3)小物塊的初速度大小v0

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