1.如圖所示,一半徑為R的圓內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,CD是該圓一直徑,質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子(不計重力),自A點沿平行CD的方向垂直射入磁場中,恰好從D點飛出磁場,A點到CD的距離為$\frac{R}{2}$,則( 。
A.從D點飛出磁場時,粒子運(yùn)動方向與CD延長線間的夾角為$\frac{π}{6}$
B.從D點飛出磁場時,粒子運(yùn)動方向與CD延長線間的夾角為$\frac{π}{3}$
C.粒子在磁場中運(yùn)動的時間為$\frac{πm}{6qB}$
D.利用題中已知條件,還可求出進(jìn)入磁場時的速度大小

分析 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,結(jié)合左手定則和圓的對稱性特點找到軌跡圓的圓心,利用幾何關(guān)系得到速度偏轉(zhuǎn)角和軌道半徑,再根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可.

解答 解:ABC、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,畫出運(yùn)動軌跡,如圖所示:

A點到CD的距離$\frac{R}{2}$,∠OAQ=60°,∠DAQ=75°,則∠AQD=30°,偏轉(zhuǎn)角為30°,即$\frac{π}{6}$,由此可求出粒子在磁場中運(yùn)動時間為t=$\frac{θm}{qB}$=$\frac{πm}{6qB}$,故A正確,B錯誤,C正確;
D、結(jié)合幾何關(guān)系,可以求解軌道半徑r,則根據(jù)洛侖茲力等于向心力,有:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,可以求解速度v,故D正確;
故選:ACD

點評 本題關(guān)鍵是明確粒子的動力學(xué)條件,然后根據(jù)牛頓第二定律和幾何關(guān)系列式分析,關(guān)鍵是畫出運(yùn)動軌跡,找到圓心,不難.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.在做“研究勻變速直線運(yùn)動“的實驗時”某同學(xué)利用如圖所示的裝置測定導(dǎo)軌上滑塊運(yùn)動的加速度,滑塊上安裝了寬度為d的遮光板.滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門A、B,配備的數(shù)學(xué)毫秒計(圖中未畫出)記錄了遮光板通過第一個光電門A的時間為△t1,通過第二個光電門B的時間為△t2.則滑塊通過第一個光電門的速度表達(dá)式為vA=$\fracjcp99sh{△{t}_{1}}$,若已知兩個光電門A、B間距離為L,那滑塊的加速度表達(dá)式a=$\frac{(\frac9vcaiqy{△{t}_{2}})^{2}-(\fracixusl9o{△{t}_{1}})^{2}}{2L}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.如圖甲所示,兩根相距L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌左端與阻值R=2Ω的定值電阻連接,導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直置于導(dǎo)軌上,現(xiàn)對桿施加一水平向右的恒定拉力,使桿由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示,在15s末撤去拉力,同時使磁場隨時間變化,使得桿中無電流.桿在運(yùn)動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌與金屬桿的電阻均忽略不計.求:

(1)拉力的大。
(2)0~15s內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(3)撤去拉力后,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示,一平板車以某一速度v0勻速行駛,某時刻一貨箱(可視為質(zhì)點)無初速度地放置于平板車上,貨箱離車后端的距離為l=3m,貨箱放入車上的同時,平板車開始剎車,剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運(yùn)動.已知貨箱與平板車之間的摩擦因數(shù)為μ=0.2,g=10m/s2.求:
(1)為使貨箱不從平板上掉下來,平板車勻速行駛時的速度v0應(yīng)滿足什么條件?
(2)如果貨箱恰好不掉下,則最終停在離車后端多遠(yuǎn)處?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,地面上空有水平向右的勻強(qiáng)電場,將一帶電小球從電場中的A點以某一初速度射出,小球恰好能沿與水平方向成30°角的虛線由A向B做直線運(yùn)動.不計空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.小球帶正電荷
B.小球受到的電場力與重力大小之比為2:1
C.小球從A運(yùn)動到B的過程中電勢能增加
D.小球從A運(yùn)動到B的過程中電場力所做的功等于其動能的變化量

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,質(zhì)量為0.2Kg的物體帶電量為+4×10-4C,從半徑為0.3m的光滑的$\frac{1}{4}$圓弧的絕緣滑軌上端以初速度2m/s下滑到底端,然后繼續(xù)沿水平面滑動.物體與水平面間的滑動摩擦因素為0.4,求下列兩種情況下物體在水平面上滑行的最大距離:
(1)整個空間沒有電場時;
(2)水平AB段處于水平向左E=103N/C的勻強(qiáng)電場中時.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.如圖所示,在x≥O的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面朝里,假設(shè)一系列質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子初速度為零,經(jīng)過加速電場加速后從O點沿Ox軸正方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域.有一塊厚度不計、高度為d的金屬板豎直放置在磁場中,截面如圖,M、N分別為金屬板截面的上、下端點,M點的坐標(biāo)為(d,2d),N點的坐標(biāo)為(d,d).不計正離子的重力.
(1)加速電場的電壓在什么范圍內(nèi),進(jìn)入磁場的離子才能全部打在金屬板上?
(2)求打在金屬板上的離子在磁場中運(yùn)動的最短時間與最長時間的比值?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.一個勁度系數(shù)為k,絕緣材料制成的輕彈簧,一端固定,另一端與質(zhì)量為m,帶正電荷q的小球相連,靜止在光滑絕緣水平面上,當(dāng)加入如圖所示的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場后,小球開始運(yùn)動,下列說法正確的是(  )
A.球的速度為零時,彈簧伸長$\frac{Eq}{k}$
B.球做簡諧振動,振幅為$\frac{2Eq}{k}$
C.運(yùn)動過程中,小球的機(jī)械能守恒
D.運(yùn)動過程中,是電勢能、動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.勻強(qiáng)電場中有M、N、P三點,連成一個直角三角形,MN=4cm,MP=5cm,如圖8所示,把一個電量為-2×10-9C的檢驗電荷從M點移到N點,電場力做功8×10-9J,從M點移到P點電場力做功也是8×10-9J.則勻強(qiáng)電場的方向為N指向M?電場強(qiáng)度大小為100V/m?

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同步練習(xí)冊答案