17．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面的勻強磁場，位于磁場邊界上P點的粒子源在紙面內(nèi)沿各個方向以相同的速率向磁場發(fā)射同種帶電粒子，這些粒子射出邊界的位置均分布在邊界的某一段弧上，且這段圓弧的弧長是圓周長的$\frac{1}{3}$；若將磁感應(yīng)強度的大小從B1變?yōu)锽2，相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的$\frac{1}{6}$，則$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}$等于（　�。�
A．2B．$\sqrt{2}$C．3D．$\sqrt{3}$

分析 畫出導(dǎo)電粒子的運動軌跡，找出臨界條件角度關(guān)系，利用圓周運動由洛侖茲力充當向心力，分別表示出圓周運動的半徑，進行比較即可．

解答 解：設(shè)圓形區(qū)域磁場的半徑為r，磁感應(yīng)強度的大小為B1時，從P點入射的粒子射出磁場時與磁場邊界的最遠交點為M（圖甲），由題意知∠POM=120°，則該帶電粒子在磁場中的運動軌跡是以PM為直徑的圓．由幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為 R1=$\frac{\sqrt{3}}{2}r$，磁感應(yīng)強度的大小為B2時，從P點入射的粒子射出磁場時與磁場邊界的最遠交點為N，（圖乙）由題意知∠PON=60°，由幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為R2=$\frac{r}{2}$，而R=$\frac{mv}{qB}$，所以$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\sqrt{3}$．
故選：D

點評 本題考查帶電粒子在磁場中的圓周運動的臨界問題．根據(jù)題意畫出軌跡、定出軌跡半徑是關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．如圖所示，某同學在跳繩比賽中，1min跳了120次，若每次起跳中有$\frac{4}{5}$時間騰空，該同學體重50kg，則他在跳繩中克服重力做功的平均功率是200W，若他在跳繩的1min內(nèi)，心臟跳動了60次，每次心跳輸送1×10-4m3的血液，其血壓（可看做心臟血液壓強的平均值）為2×104Pa，則心臟工作的平均功率是2W．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．若我國發(fā)射的某顆人造衛(wèi)星，距離地球表面的高度恰等于地球的半徑，設(shè)地球是均勻的球體，則下列描述正確的是（　　）
A．該衛(wèi)星的周期小于24 h
B．該衛(wèi)星可能繞著地軸上的任一點做圓周運動
C．該衛(wèi)星的線速度可能大于7.9 km/s
D．該衛(wèi)星的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，光滑水平細桿MN、CD，MN、CD在同一豎直平面內(nèi)．兩桿間距離為h，N、C連線左側(cè)存在有界的電場，電場強度為E．質(zhì)量為m的帶正電的小球P，穿在細桿上，從M端點由靜止向N端點運動，在N、C連線中點固定一個帶負電的小球，電荷量為Q．在勻強電場中做勻速圓周運動恰好回到C點，且小球P與細桿之間相互絕緣．
求：①帶正電的小球P的電荷量q，
②小球P在細桿MN上滑行的末速度v0；
③光滑水平細桿M、N兩點之間的電勢差．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．1928年，德國物理學家玻特用α粒子（${\;}_{2}^{4}$He）轟擊輕金屬鈹（${\;}_{4}^{9}$Be）時，發(fā)現(xiàn)有一種貫穿能力很強的中性射線．查德威克對該粒子進行研究，進而發(fā)現(xiàn)了新的粒子．用粒子流A轟擊石蠟時，會打出粒子流B．下述正確的是（　　）
A．該實驗核反應(yīng)方程：${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{13}$C+${\;}_{0}^{1}$n
B．該實驗是查德威克發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗
C．粒子A為中子，粒子B為質(zhì)子
D．粒子A為質(zhì)子，粒子B為中子

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．工業(yè)生產(chǎn)中需要物料配比的地方，常用“吊斗式”電子秤，圖1所示的是“吊斗式”電子秤的結(jié)構(gòu)圖，其中實現(xiàn)稱質(zhì)量的關(guān)鍵性元件是拉力傳感器．拉力傳感器的內(nèi)部電路如圖2所示，R1、R2、R3是定值電阻，R1=20kΩ，R2=10kΩ，R0是對拉力敏感的應(yīng)變片電阻，其電阻值隨拉力變化的圖象如圖3所示，已知料斗重1×103N，沒裝料時Uba=0，g取10m/s2．下列說法中正確的是（　　）
A．R3阻值為40 kΩ
B．裝料時，R0的阻值逐漸變大，Uba的值逐漸變小
C．應(yīng)變片電阻一定是用半導(dǎo)體材料制成的
D．應(yīng)變片作用是把物體形變這個力學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，一絕緣粗糙斜面固定在水平地面上，斜面底端上的O點兩側(cè)P、Q位置上對稱地固定放置等量異號電荷+q、-q，沿斜面方向的直線OO′是PQ連線的一條中垂線．一帶正電的小物塊能分別靜止在OO′上的A、B兩處，則下列說法正確的是（　　）
A．小物塊在A、B兩處受到的摩擦力方向相同
B．A小物塊在A、B兩處對斜面的正壓力相同
C．小物塊在A、B兩處具有的電勢能相等
D．若將小物塊從A處緩慢移到B處，小物塊受到的電場力先增大再減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿與水平面的夾角為β．質(zhì)量為m的小球套在桿上，在大小不變的拉力F作用下，小球沿桿由底端勻速運動到頂端，其中拉力F與桿的夾角α可變，每次小球均能勻速運動至桿頂端．則下列說法正確的是（　�。�
A．小球一定受到四個力作用
B．斜桿對小球一定做負功
C．拉力對小球做功一定有最小值
D．拉力做的功一定大于小球機械能的增量

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．用如圖1所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，理想電壓表量程為3V，R1、R2為兩個電阻箱，實驗過程如下：

（1）調(diào)整電阻箱R1，使電阻值保持3.5Ω不變．
（2）調(diào)整電阻箱R2值圖2位置后閉合電鍵，電壓表刻度盤如圖3所示，則電阻箱R2=15Ω，電壓表示數(shù)U=1.10V．
（3）改變電阻箱R2的阻值，重復(fù)步驟（2）測出多組R2、U的對應(yīng)數(shù)據(jù)，繪制成圖4所示$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$圖象，由圖象可知，電源電動勢E=1.4V，內(nèi)阻r=0.73Ω．（保留兩位有效數(shù)字）
（4）已知某小燈泡的U-I圖象如圖5所示，現(xiàn)用此小燈泡取代電路中的電阻箱R2，其它不變，通過調(diào)整電阻箱R1，可使電燈泡有最大功率，則小燈泡的最大功率為0.12W．（保留兩位有效數(shù)字）

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