【題目】如圖所示,在、的長方形區(qū)域有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,坐標原點O處有一粒子源,在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子重力不計,其速度方向均在xOy平面內(nèi)的第一象限,且與y軸正方向的夾角分布在范圍內(nèi),速度大小不同,且滿足,若粒子在磁場中做圓周運動的周期為T,最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時間為,最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為,則下列判斷正確的是( )

A. B.

C. D.

【答案】BC

【解析】

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,根據(jù)洛倫茲力提供向心力:,可得半徑:,又因為,可得粒子半徑滿足:而帶電粒子做勻速圓周運動的周期為:。分析可知最先從磁場上邊界飛出的粒子運動軌跡如圖所示:

此時粒子半徑為圓心,此時粒子轉(zhuǎn)過圓心角,根據(jù)幾何關(guān)系可知,,所以可知,故最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時間為:,故A錯誤,B正確;設(shè)磁場區(qū)域為OACB,根據(jù)周期公式可知粒子在磁場中運動的周期相同,分析可知最后從磁場中飛出的粒子軌跡如圖所示:

此時粒子半徑,恰好在C點離開磁場,延長CB使,即為圓心,連接,根據(jù)幾何關(guān)系可知,此時粒子轉(zhuǎn)過圓心角最大為,所以最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為:,故C正確,D錯誤。所以BC正確,AD錯誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)為探究加速度與合外力的關(guān)系,設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置.一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上,用輕繩繞過定滑輪及輕滑輪將小車與彈簧測力計相連.實驗中改變懸掛的鉤碼個數(shù)進行多次測量,記錄彈簧測力計的示數(shù)F,并利用紙帶計算出小車對應(yīng)的加速度a.

(1)實驗中鉤碼的質(zhì)量可以不需要遠小于小車質(zhì)量,其原因是_____

A.小車所受的拉力與鉤碼的重力無關(guān)

B.小車所受的拉力等于鉤碼重力的一半

C.小車所受的拉力可由彈簧測力計直接測出

(2)圖乙是實驗中得到的某條紙帶的一部分.已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,由紙帶數(shù)據(jù)求出小車的加速度a=_____m/s2

(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出小車的加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關(guān)系圖象,圖丙圖象中最符合本實驗實際情況的是_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點在xOy平面上做曲線運動,在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示.下列說法正確的是(  )

A. 質(zhì)點的初速度為5 m/s

B. 質(zhì)點所受的合外力為3 N

C. 質(zhì)點做類平拋運動

D. 2 s末質(zhì)點的速度大小為6 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20134月中國科學(xué)家首次觀察到反;魻栃(yīng)以下來分析一個常規(guī)霍爾效應(yīng):如圖所示,厚度為h,寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中當電流通過導(dǎo)體板時,在導(dǎo)體板的上表面A和下表面之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U電流IB的關(guān)系式為,式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù),設(shè)導(dǎo)體板單位體積中自由電子的個數(shù)為n,電子量為則下列說法正確的是  

A. A的電勢高于的電勢,霍爾系數(shù)

B. A的電勢低于的電勢,霍爾系數(shù)

C. A的電勢高于的電勢,霍爾系數(shù)

D. A的電勢低于的電勢,霍爾系數(shù)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,a、b、c、d是圓上對稱的四個點。一帶電粒子從p點射入磁場,Op連線與Od的夾角為,帶電粒子的速度大小為v,方向與ab成直角時,恰好能反向飛出磁場,且粒子在磁場中運動的時間為t,若只將cbd半圓內(nèi)磁場方向變成垂直紙面向里,粒子仍然從p點打入,設(shè)粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑為,粒子在磁場中運動的時間為,則下列說法正確的是

A. 粒子的偏轉(zhuǎn)半徑 B. 粒子的偏轉(zhuǎn)半徑

C. 粒子的運動時間 D. 粒子的運動時間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某運動員做跳傘訓(xùn)練,他從懸停在空中的直升飛機上由靜止落下,如圖所示,經(jīng)過8 s后打開降落傘,運動員做勻減速直線運動,再經(jīng)過16 s后剛好到達地面,且速度恰好為零.忽略打開降落傘前的空氣阻力和打開降落傘的時間.已知人和傘的總質(zhì)量m=60 kg.求:

(1)打開降落傘時運動員的速度大。

(2)打開降落傘后運動員的加速度大;

(3)打開降落傘后運動員和傘受到的阻力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在斯特林循環(huán)P-V圖象中,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、CD后再回到狀態(tài)A.其中,A→BC→D為等溫過程,該循環(huán)過程中,下列說法正確的是__________

A.A→B過程中,氣體從外界吸收熱量

B.B→C過程中,氣體分子的熱運動變得更激烈

C.C→D過程中,單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多

D.D→A過程中,氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

E.A→B過程比C→D過程氣體分子的平均動能小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,小物塊b置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接,連接b的細繩與斜面平行,在a中的沙子緩慢流出的過程中,ab、c都處于靜止狀態(tài)。則( 。

A. bc的摩擦力方向可能平行斜面向上B. bc的摩擦力一定減小

C. 地面對c的摩擦力方向一定向左D. 地面對c的摩擦力一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB是某電場中的一條電場線,若有一電子以某一初速度且僅在電場力的作用下,沿AB由點A運動到點B,所經(jīng)位置的電勢隨距A點的距離變化的規(guī)律如圖所示.以下說法正確的是( )

A. 電子在A、B兩點的速度vA<vB

B. A、B兩點的電勢φAB

C. 電子在A、B兩點的電勢能EpA>EpB

D. A、B兩點的電場強度EA>EB

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