【題目】如圖所示，PQ為磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)中的O點(diǎn)有一粒子源，它均勻地向紙面內(nèi)各個(gè)方向同時(shí)發(fā)射速率為、比荷為的帶正電的粒子。已知O點(diǎn)與PQ的距離為，不計(jì)帶電粒子的重力和粒子間的相互作用，下列判斷正確的是（ ）

A. 飛出磁場(chǎng)的粒子數(shù)占所有粒子數(shù)的一半

B. PQ上有粒子飛出的區(qū)域長(zhǎng)度為

C. 飛出磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間是最短時(shí)間的2倍

D. 飛出磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間是最短時(shí)間的倍

【答案】AD

【解析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，得；根據(jù)題意可知，當(dāng)帶電粒子的速度水平向左出射時(shí)偏轉(zhuǎn)個(gè)周期恰好與QP邊相切，當(dāng)帶電粒子的速度水平向右出射時(shí)偏轉(zhuǎn)個(gè)周期恰好與QP邊相切，如圖所示：

由圖可知，從水平向左出射逆時(shí)針至水平向右出射，對(duì)應(yīng)的角度為，即在這個(gè)角度內(nèi)出射的粒子都可以飛磁場(chǎng)，而另一半方向出射的粒子將不能飛出磁場(chǎng)，故飛出磁場(chǎng)的粒子數(shù)占所有粒子數(shù)的一半，故A正確；當(dāng)水平向右出射的粒子恰好QP相切時(shí)為粒子在上端出射的最遠(yuǎn)距離，當(dāng)OD的距離為2r=20cm時(shí)，可以求粒子在下端出射的最遠(yuǎn)距離，如圖所示：

由幾何關(guān)系可知，PQ上有粒子飛出的區(qū)域長(zhǎng)度為CD段長(zhǎng)度，過(guò)O點(diǎn)作QP的垂線交于E點(diǎn)，且OE=10cm，由幾何關(guān)系得： ， ，故，故B錯(cuò)誤；粒子從A點(diǎn)射出時(shí)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，粒子從E點(diǎn)射出時(shí)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，如圖所示：

對(duì)從E點(diǎn)射出的粒子，因OE=r=10cm，故是等邊三角形，故，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為；對(duì)從A點(diǎn)射出的粒子，由圖可知其圓心角為，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為，故，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD.

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：

【題目】一輛質(zhì)量為2.0×103 kg的汽車以額定功率P0＝6.0×104 W在水平公路上行駛，汽車受到的阻力為一定值，在某時(shí)刻汽車的速度為v1＝20 m/s，加速度為a1＝0.50 m/s2，求(g取10 m/s2)：

(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm是多大？

(2)若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(不是額定功率行駛)，加速度大小為a2＝1.0 m/s2，則這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，閉合電鍵S后，標(biāo)有“8V，12W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M繞組的電阻R0=4Ω，求：

（1）電源的內(nèi)電壓U內(nèi)；

（2）通過(guò)電動(dòng)機(jī)M的電流IM；

（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為3m的物塊A與質(zhì)量為m的物塊B用輕彈簧和不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連接，靜止在光滑的水平面上，此時(shí)細(xì)線剛好伸直但無(wú)彈力�，F(xiàn)使物塊A瞬間獲得向右的速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，細(xì)線沒有繃斷，以下判斷正確的是

A. 細(xì)線再次伸直前，物塊A的速度先減小后增大

B. 細(xì)線再次伸直前，物塊B的加速度先減小后增大

C. 彈簧最大的彈性勢(shì)能等于

D. 物塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，損失的機(jī)械能最多為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在2013年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3 000 m接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過(guò)程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則(　　)

A. 甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量

B. 甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等、方向相反

C. 甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量

D. 甲對(duì)乙做多少負(fù)功,乙對(duì)甲就一定做多少正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年1月31日，天空中上演了一場(chǎng)萬(wàn)眾矚目、被稱為“超級(jí)滿月、藍(lán)月亮、紅月亮”的月全食大戲，這次月全食歷時(shí)近5小時(shí)，最精彩之處是在發(fā)生月全食階段月亮 呈現(xiàn)紅色，下列有關(guān)月食的說(shuō)法，其中正確的是__．

A．出現(xiàn)月全食現(xiàn)象時(shí)，月亮就完全看不到了

B．當(dāng)?shù)厍蛱幱谔?yáng)和月亮中間時(shí)才會(huì)出現(xiàn)月食現(xiàn)象

C．出現(xiàn)月食現(xiàn)象，是因?yàn)樵铝撂幱诘厍虻?/span>“影子”中

D．月食可能是太陽(yáng)光經(jīng)月亮反射到地球大氣層時(shí)發(fā)生全反射形成的

E．“紅月亮”是太陽(yáng)光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球時(shí)形成的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發(fā)電．在我國(guó)南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理示意圖如圖甲所示．浮桶內(nèi)的磁體通過(guò)支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，且始終處于磁場(chǎng)中，該線圈與阻值R＝15Ω的燈泡相連．浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成（圖中斜線陰影部分），如圖乙所示，其內(nèi)為產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體，與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計(jì)；匝數(shù)N＝200的線圈所在處輻射磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，線圈直徑D＝0.4m，電阻r＝1Ω．取重力加速度g＝10m／s2，π2≈10．若浮桶隨波浪上下運(yùn)動(dòng)的速度可表示為v＝0.4πsin（πt）m／s．則下列說(shuō)法正確的是

A. 波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式為e＝0.32sin（πt）V

B. 燈泡中電流i的瞬時(shí)表達(dá)式為i＝0.02sin（πt）A

C. 燈泡的電功率為120W

D. 燈泡兩端電壓的有效值為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場(chǎng)邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向和原來(lái)射入方向的夾角為θ=60°，求：（1）電子的質(zhì)量m.（2）穿越磁場(chǎng)的時(shí)間t.

【答案】（1）；（2）；

【解析】試題分析：（1）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖如圖所示：

根據(jù)幾何關(guān)系有

根據(jù)洛倫茲力提供向心力得， ，解得電子的質(zhì)量。

（2）電子的周期

所以電子穿越磁場(chǎng)的時(shí)間．

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、向心力

【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵作出電子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，結(jié)合幾何關(guān)系，運(yùn)用半徑公式和周期公式進(jìn)行求解。

【題型】解答題
【結(jié)束】
16

【題目】如圖所示是一個(gè)透明的玻璃圓柱體的橫截面，其半徑R為20cm，AB是過(guò)圓心的一條水平直徑．有一激光源S，發(fā)射出一條很細(xì)的水平激光束，恰好沿玻璃圓柱體頂部過(guò)去．現(xiàn)將激光源S沿豎直方向緩慢向下移動(dòng)直到距離AOB的距離為h=10cm時(shí)，水平激光束第一次從B點(diǎn)射出．（光在真空中的傳播速度為3×108m/s）試求：（1）玻璃的折射率：（2）經(jīng)B點(diǎn)反射的光束在玻璃圓柱體中的傳播時(shí)間（從進(jìn)入玻璃圓柱體開始計(jì)時(shí)）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（ ）

A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B．穿過(guò)線圈a的磁通量變小

C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)

D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案