2.如圖所示,0點(diǎn)有一粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子,它們的速度大小相等、速度方向均在xOy平面內(nèi);在直線x=a與x=2a之間,在垂直于xOy平面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),與y軸正方向成60°角發(fā)射的粒子恰好垂直于磁場(chǎng)右邊界射出.不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力.關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.粒子的速度大小為$\frac{aBq}{m}$
B.粒子的速度大小為$\frac{2aBq}{m}$
C.與y軸正方向成90°角射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D.與y軸正方向成120°角射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

分析 根據(jù)幾何關(guān)系求得半徑,然后由洛倫茲力做向心力求得運(yùn)動(dòng)速率;再根據(jù)幾何關(guān)系求得最大弦長(zhǎng)的發(fā)射角.

解答 解:AB、由左手定則可知粒子向右偏轉(zhuǎn),與y軸正方向成60°角發(fā)射的粒子恰好垂直于磁場(chǎng)右邊界射出,所以,由幾何關(guān)系可知:粒子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑$R=\frac{a}{cos60°}=2a$;
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),洛倫茲力做向心力,故有$Bvq=\frac{m{v}^{2}}{R}$,所以,$v=\frac{BqR}{m}=\frac{2Bqa}{m}$,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD、R=2a>a,故粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的中心角小于90°,那么,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的弦長(zhǎng)越長(zhǎng)則運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡和磁場(chǎng)右邊界相切或沿y軸正方向發(fā)射時(shí)弦長(zhǎng)最長(zhǎng),故運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),由幾何關(guān)系可知:此時(shí)粒子沿y軸正方向或與y軸正方向成120°角射出,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:BD.

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,加速電場(chǎng)一般由動(dòng)能定理或勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解;偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解;磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題則根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合幾何條件求解.

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

12.關(guān)于玻爾的氫原子理論,以下看法正確的是( 。
A.原子的各個(gè)可能的能量狀態(tài)的能量值En=$\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$,由此可知,量子數(shù)n越大,原子的能量越小
B.當(dāng)原子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變大
C.當(dāng)原子吸收一個(gè)光子而發(fā)生躍遷后,電子的動(dòng)能增大
D.不管原子是吸收還是輻射一個(gè)光子而發(fā)生躍遷,其電勢(shì)能的變化量的絕對(duì)值總是大于電子繞核運(yùn)動(dòng)動(dòng)能變化量大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.在由兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)不受外力作用而發(fā)生非彈性碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)的( 。
A.動(dòng)能和動(dòng)量都守恒B.動(dòng)能和動(dòng)量不都守恒
C.動(dòng)能不守恒,動(dòng)量守恒D.動(dòng)能守恒,動(dòng)量不守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.水的流速隨離岸的距離的變化關(guān)系如圖甲所示,船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,若要使船以最短時(shí)間渡河,則( 。
A.船渡河的最短時(shí)間是60s
B.船在行駛過(guò)程中,船的合位移垂直河岸
C.船在河水中航行的軌跡是一條直線
D.船在河水中的最大速度是5m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.現(xiàn)代生活中常用到一些電氣用品與裝置,它們?cè)跊](méi)有直接與電源連接下,可利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流發(fā)揮功能.下列有關(guān)電磁感應(yīng)的敘述正確的是( 。
A.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是丹麥科學(xué)家?jiàn)W斯特最先發(fā)現(xiàn)的
B.發(fā)電機(jī)可以利用電磁感應(yīng)原理將力學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能
C.電氣用品中引起電磁感應(yīng)的電源電路,使用的是穩(wěn)定的直流電
D.日光燈的鎮(zhèn)流器的工作原理是電磁感應(yīng)中的自感

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),第Ⅰ象限的半徑R=h的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓與x、y坐標(biāo)軸切于D、A兩點(diǎn),y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場(chǎng)中Q(-2h,-h)點(diǎn)以速度v0水平向右射出,從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入第Ⅰ象限,與水平方向夾角為α,經(jīng)磁場(chǎng)能以垂直于x軸的方向從D點(diǎn)射入電場(chǎng).不計(jì)粒子的重力,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小以及α的正切值;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)帶電粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最終射出磁場(chǎng)的時(shí)間t(計(jì)算結(jié)果可用三角函數(shù)表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放置,在距氣缸底部L=36cm處有一與氣缸固定連接的卡環(huán),活塞與氣缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的氣體.當(dāng)氣體的溫度T0=300K、大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa時(shí),活塞與汽缸底部之間的距離L0=30cm,不計(jì)活塞的重量和厚度.現(xiàn)對(duì)氣缸加熱,使活塞緩慢上升,求:
(1)活塞剛到卡環(huán)處時(shí)封閉氣體的溫度T1;
(2)封閉氣體溫度升高到T2=540K時(shí)的壓強(qiáng)P2;
(3)氣缸內(nèi)的氣體從300K升高到540K的過(guò)程中對(duì)外界做了多少功?(假設(shè)活塞的面積為500cm2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

11.如圖所示,光滑導(dǎo)熱活塞C將體積為V0的導(dǎo)熱容器分成A、B兩室,A、B中各封有一定質(zhì)量的同種氣體,A室左側(cè)連接有一U形氣壓計(jì)(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)),B室右側(cè)有一閥門(mén)K,可與外界大氣相通,外界大氣壓等于76cmHg,氣溫恒定.當(dāng)光滑導(dǎo)熱活塞C靜止時(shí),A、B兩室容積相等,氣壓計(jì)水銀柱高度差為38cm.現(xiàn)將閥門(mén)K打開(kāi),當(dāng)活塞C不再移動(dòng)時(shí),求:
①A室的體積;
②B室從閥門(mén)K逸出的氣體質(zhì)量與原有質(zhì)量的比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),并始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端,過(guò)一會(huì)兒物塊能保持與傳送帶相對(duì)靜止,設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,對(duì)于這一過(guò)程,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A.摩擦力對(duì)物塊做的功為0.5mv2B.物塊對(duì)傳送帶做功為0.5mv2
C.系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2D.電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2

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