14．如圖所示，某粒子源發(fā)射同種帶電粒子，帶電粒子以大小不同的速率從O點沿圖示方向飛入一正方形的勻強磁場區(qū)域，不計帶電粒子的重力及粒子間的作用力．對從ab邊離開磁場的帶電粒子，下列判斷正確的是（　�。�
A．從a點離開的粒子速率最小B．從a點離開的粒子帶負電
C．從b點離開的粒子運動半徑最小D．從b點離開的粒子運動時間最短

分析 帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力；應用左手定則可以判斷粒子的電性；根據(jù)圖示判斷粒子的軌道半徑大小，然后應用牛頓第二定律可以判斷粒子的速率；根據(jù)粒子做圓周運動的周期公式可以判斷粒子的運動時間．

解答 解：A、粒子在磁場中做勻速圓周運動，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=$\frac{qBr}{m}$，由圖示可知從ab邊離開磁場的粒子中經過a點的粒子軌道半徑最大，粒子的q、B、m都相同，由v=$\frac{qBr}{m}$可知，從a點離開的粒子速率最大，故A錯誤；
B、由左手定則可知，從a點離開的粒子剛進入磁場時所受洛倫茲力水平向左，由左手定則可知，粒子帶負電，故B正確；
C、由圖示可知，從ab邊離開磁場的粒子中經過a點的粒子軌道半徑最小，故C正確；
D、粒子在磁場中做圓周運動的周期：T=$\frac{2πm}{qB}$相同，粒子在磁場中的運動時間：t=$\frac{θ}{2π}$T，由圖示可知，從ab邊離開磁場的粒子中從b點離開的粒子轉過的圓心角θ最大，粒子的運動時間最長，故D錯誤；
故選：BC．

點評 粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由圖示判斷出粒子的運動軌跡半徑大小是解題的關鍵；有意義牛頓第二定律與粒子周期公式可以解題；要知道帶電粒子在磁場中運行的周期與速度的大小無關．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．下列說法中正確的是 （　　）
A．由α粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以估測核半徑、確定核電荷量
B．電子的發(fā)現(xiàn)表明了原子核的內部有復雜結構
C．原子核的能量是不連續(xù)的，能級越高越穩(wěn)定
D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子要吸收光子，電子的動能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，小車A的質量M=2kg，置于光滑水平面上，初速度為v0=14m/s．質量m=0.1kg，帶正電荷q=0.2C可視為質點的物體B，輕放在小車A的右端，A、B所在的空間存在著勻強磁場，方向垂直紙面向里，磁感應強度B=0.5T，物體與小車之間有摩擦力作用，設小車足夠長，小車表面是絕緣的．（g=10m/s2）求：
（1）B物體的最大速度；
（2）小車A的最小速度；
（3）在此過程中系統(tǒng)增加的內能．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，傾角θ=30°、寬為L=1m的足夠長的U形光滑金屬導軌固定在磁感應強度
B=1T、范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行于導軌的F牽引一根質量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導體棒ab由靜止開始沿導軌向上滑動；牽引力的功率恒定為P=90W，經過t=2s導體棒剛達到穩(wěn)定速度v時棒上滑的距離s=11.9m．導體棒ab始終垂直導軌且與導軌接觸良好，不計導軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2．求：
（1）從開始運動到達到穩(wěn)定速度過程中導體棒產生的焦耳熱Q1；
（2）若在導體棒沿導軌上滑達到穩(wěn)定速度前某時刻撤去牽引力，從撤去牽引力到棒的速度減為零的過程中通過導體棒的電荷量為q=0.5C，導體棒產生的焦耳熱為Q2=2.0J，則撤去牽引力時棒的速度v′多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L=1m，一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直．一質量為m=0.5kg、有效電阻為R=1Ω的導體棒在距磁場上邊界h=5m處靜止釋放．導體棒進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I=5A．整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻，g=10m/s2．
求：（1）磁感應強度的大小B；
（2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v；
（3）流經電流表電流的最大值Im．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，寬度為L=0.40m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值為R=0.90Ω的電阻．導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.50T．一根質量為m=0.1kg的導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計．現(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動，運動速度v=0.50m/s，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直．求：
（1）導體棒上M、N兩點，哪一點電勢高；
（2）MN兩點間的電壓UMN；
（3）作用在導體棒上的拉力的大��；
（4）當導體棒移動0.3m的過程中，電阻R上產生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，兩個質量相等的物體從同一高度沿傾角不同的兩個固定光滑斜面由靜止自由滑下，到達斜面底端，則兩物體具有相同的物理量是（　　）
A．下滑過程中重力的沖量B．下滑過程中合力的沖量
C．剛到達底端時的動量D．下滑過程中動量變化量的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．如圖所示，衛(wèi)星A、B均繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑rA＜rB，則線速度VA大于VB，角速度ωA大于ωB，周期TA小于TB．（選填“大于”、“等于”或“小于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，輕質彈簧豎直放置在水平地面上，它的正上方有一金屬塊從高處自由下落，從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過程中（　�。�
A．重力做正功，重力勢能增加
B．彈力做正功，彈性勢能減小
C．金屬塊的動能最大時，彈力與重力相平衡
D．重力做的功大于彈力做的功

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