18.圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,三個完全相同的帶負(fù)電粒子a、b、c,以不同的速率從A點對準(zhǔn)圓心O射入磁場,其運動軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是( 。
A.磁場方向垂直紙面向里
B.三個粒子的速率va<vb<vc
C.三個粒子在磁場中運動時間ta<tb<tc
D.三個粒子做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc

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,則運動半徑的不同,導(dǎo)致運動軌跡也不同.因此運動軌跡對應(yīng)的半徑越大,則粒子的速率也越大.而運動周期它們均一樣,但運動時間卻由圓弧對應(yīng)的圓心角決定

解答 解:A、由圖示可知,粒子剛進(jìn)入磁場時受到的洛倫茲力豎直向上,粒子帶負(fù)電,由左手定則可知,磁場垂直于紙面向外,故A錯誤;
B、粒子在磁場中做勻速圓周運動時,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:v=$\frac{qBr}{m}$,有圖示可知,粒子軌道半徑:ra<rb<rc,則粒子的速度關(guān)系為:va<vb<vc,故B正確;
D、粒子在磁場中做圓周運動的周期:T=$\frac{2πm}{qB}$,由于m、q、B都相同,則粒子做圓周運動的周期相同,故D錯誤;
C、粒子在磁場中的運動時間:t=$\frac{θ}{2π}$T,三粒子運動周期T相同,由圖示可知,粒子在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角:θa>θb>θc,則粒子在磁場中的運動時間:ta>tb>tc,故C錯誤;
故選:B.

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

練習(xí)冊系列答案
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8.如圖所示,在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,下面列出了該實驗的幾個步驟,其中沒有必要進(jìn)行的步驟是C,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是BD.(將選項前面的字母填在橫線上)
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到低壓直流電源上;
C.用天平測量出重錘的質(zhì)量;
D.釋放紙帶,同時接通電源打出一條紙帶;
E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的
重力勢能是否等于增加的動能.

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9.6月9日下午,嫦娥二號衛(wèi)星正式飛離月球,其目的地是距離地球150萬公里以外的日地拉格朗日L2點,如圖所示.拉格朗日L2點在空間上有這樣一個特點:它們繞太陽做周期性運動,但與地球和太陽之間的相對位置關(guān)系是保持不變的.利用L2可以保持背向太陽和地球、跟太陽和地球的相對“固定”的位置優(yōu)勢,可以安排天文望遠(yuǎn)鏡和類似的觀測設(shè)備,易于保護(hù)和校準(zhǔn).結(jié)合以上材料,請判定當(dāng)嫦娥二號衛(wèi)星處在L2點上時的相關(guān)說法正確的是( 。
A.與地球具有相同的公轉(zhuǎn)周期
B.公轉(zhuǎn)線速度比地球的小
C.向心加速度比地球的小
D.設(shè)L2點到太陽的距離為R1,地球到太陽的距離為R2,周期分別為T1、T2,則$\frac{{R}_{1}^{3}}{{T}_{1}^{2}}$=$\frac{{R}_{2}^{3}}{{T}_{2}^{2}}$

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6.如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端與墻相連,質(zhì)量為4kg的木塊,沿光滑水平面以5m/s的速度向右運動,并壓縮彈簧.則彈簧在被木塊壓縮過程中具有的最大彈性勢能為50J.

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13.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1.原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動變阻器R的滑動片.下列說法正確的是(  )
A.副線圈輸出電壓的頻率為100Hz
B.副線圈輸出電壓的有效值為62V
C.P向上移動時,原、副線圈的電流都減小
D.P向上移動時,變壓器的輸出功率增加

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.一物體作勻變速直線運動,在5s內(nèi)通過的位移為7.5m,在緊接著的1s內(nèi)通過的位移也為7.5m.求物體運動的加速度的大小.

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10.如圖(甲)所示,在矩形線框的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場,開始時磁場垂直于紙面向內(nèi).已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖(乙)所示的規(guī)律變化,則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時針方向為正方向)隨時間t變化的圖象是( 。
A.B.C.D.

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7.質(zhì)量為m的物體B置于地面,通過一勁度系數(shù)為k的輕彈簧與物體A相連,開始時A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.現(xiàn)通過細(xì)繩將物體A向上勻加速提升,到B剛要離開地面,下列關(guān)于物體A的加速度a、速度v、細(xì)繩拉力F與物體A的坐標(biāo)x關(guān)系的圖象,正確的是哪一個?假設(shè)彈簧一直在彈性限度范圍內(nèi),以A靜止位置為原點,建立方向向上的x軸坐標(biāo)(  )
A.B.C.D.

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8.如圖所示,在傾角θ=45°的斜面底端上方H處,平拋出一個物體,該物體落到斜面上時的速度方向與斜面垂直,不計空氣阻力,重力加速度為g,則該物體拋出時的初速度為(  )
A.$\sqrt{\frac{gH}{2}}$B.$\sqrt{\frac{3gH}{2}}$C.$\sqrt{\frac{2gH}{3}}$D.2$\sqrt{gH}$

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