【題目】如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，邊界OA上有一粒子源S。某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場。已知∠AOC=60°，從邊界OC射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間等于T/2（T為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場中

運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

A. T/2 B. T/6

C. T/4 D. T/8

【答案】B

【解析】根據(jù)洛倫茲力提供向心力：，解得軌跡半徑，初速度大小相同，半徑相同。粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，入射點(diǎn)是S，出射點(diǎn)在OC直線上，出射點(diǎn)與S點(diǎn)的連線為軌跡的一條弦，軌跡如圖所示：

設(shè)OS=d，當(dāng)出射點(diǎn)D與S點(diǎn)的連線垂直于OA時(shí)，DS弦最長，軌跡所對(duì)的圓心角最大，周期一定，則由粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，此時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，由此得到軌跡半徑為：；當(dāng)出射點(diǎn)E與S點(diǎn)的連線垂直于OC時(shí)，弦ES最短，軌跡所對(duì)的圓心角最小，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短．則：，由幾何知識(shí)得：θ=60°，最短時(shí)間：，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】

如圖，是游樂場的一項(xiàng)娛樂設(shè)備。一環(huán)形座艙套裝在豎直拄子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處．然后讓座艙自由落下，落到一定位置時(shí)．制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開始下落的高度為H＝75m，當(dāng)落到離地面h＝30m的位置時(shí)開始制動(dòng)，座艙均勻減速。在一次娛樂中．某同學(xué)把質(zhì)量＝6kg的書包放在自己的腿上。g取10m/s2．不計(jì)座艙與柱子間的摩擦力及空氣阻力。

（1）求座艙制動(dòng)過程中書包對(duì)該冋學(xué)腿部的壓力多大；

（2）若環(huán)形座艙與同學(xué)們的總質(zhì)量M＝4×103kg，求制動(dòng)過程中機(jī)器輸出的平均功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示圓環(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. 穿過線圈a的磁通量變小

C. 線圈a有擴(kuò)張的趨勢

D. 線圈a對(duì)水平桌面的壓力F將增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一對(duì)水平虛線的左側(cè)有一加速電場(圖中未畫出)，加速電壓，一群靜止的電子經(jīng)該電場加速后，以水平向右的初速度進(jìn)入兩虛線間．為吸附所有從兩虛線間射出的電子，在兩虛線右端外加有勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面向里，在磁場中放置一截面邊長均為R的三棱柱筒，筒的軸線與磁場平行，恰使從兩虛線間射出的電子全部打到三棱柱筒上并被吸附在筒上，以磁場左邊界所在的直線為y軸，建立直角坐標(biāo)系xOy，已知三棱柱筒位置如圖所示，其一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，0），一條邊與y軸平行．不考慮電子間的相互作用及電子的重力．已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，求：

（1）電子經(jīng)電場加速后，射入兩虛線間區(qū)域的速度v0

（2）兩虛線在坐標(biāo)系xOy中的坐標(biāo)y1和y2；

（3）三棱柱筒表面有電子打到區(qū)域和沒有電子打到區(qū)域的面積之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，下列說法正確的是

A. 木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力勢能

B. F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能

C. F對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

D. F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力所做功之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究加速度和力的關(guān)系時(shí)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，M為滑塊的質(zhì)量，m為沙桶和沙子的總質(zhì)量，輕滑輪不計(jì)摩擦，該實(shí)驗(yàn)已經(jīng)平衡摩擦力。

（1）實(shí)驗(yàn)中，一定要進(jìn)行的操作是___________；

A. 用天平測出m的大小

B. 滑塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出），先接通電源，后釋放滑塊

C. 改變沙桶和沙子的質(zhì)量，打出幾條紙帶

D. 為減小誤差，要保證m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M。

（2）以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，通過紙帶計(jì)算出的加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖像是一條直線，求得圖線的斜率為K，則滑塊的質(zhì)量M=_________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)用自由落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，從圖示位置靜止釋放紙帶連接的重物。

（1）圖中操作不合理的地方是_________

（2）除了圖中器材外，還必須選取的實(shí)驗(yàn)器材有_____（填寫代號(hào)）重物釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)

A．秒表 B．刻度尺 C．干電池

（3）本實(shí)驗(yàn)所取的重力加速度g的值，應(yīng)該_______（填寫代號(hào)）

A．取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值

B．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出

C．近似取10m/s2

（4）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是__（填寫代號(hào)）

A．重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的

B．重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的

C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)

D．應(yīng)先放手讓重錘拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，再通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作

（5）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略________（填“小于”、“等于”或“大于”）動(dòng)能的增加量△Ek，本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是_____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是滑板運(yùn)動(dòng)的其中一種場地，可以簡化為如圖乙所示的模型。AB和CD為光滑的圓弧，半徑R=1m， BC為粗糙的水平面，長L=2m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。現(xiàn)有一運(yùn)動(dòng)員在BC中點(diǎn)處用力蹬地，立即獲得一個(gè)初速度v0=4m/s向右運(yùn)動(dòng)，中途不在蹬地，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=60kg，g取10m/s2。求：

（1）第一次進(jìn)入圓弧軌道CD的C點(diǎn)時(shí)對(duì)場地的壓力；

（2）判斷運(yùn)動(dòng)員能否運(yùn)動(dòng)到AB圓��；

（3）運(yùn)動(dòng)員最終停止的位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20cm/s通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻t=0，在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律的是（ ）

A. B.

C. D.

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