12.一束帶電粒子沿bc方向以不同大小的速度從b點射入有界勻強磁場,勻強磁場的邊界為直角三角形abc,如圖所示,不計粒子的重力.下列關(guān)于粒子在磁場中運動情況的說法正確的是( 。
A.入射速度越大的粒子,其運動時間越長
B.入射速度越大的粒子,其運動軌跡越長
C.從ab邊出射的粒子運動時間都相等
D.從ab出射的粒子運動軌跡都相等

分析 帶電粒子進(jìn)入磁場做勻速圓周運動,周期為T=$\frac{2πm}{Bq}$,軌跡半徑為r=$\frac{mv}{qB}$.根據(jù)圓的對稱性可知,從ab邊出射的粒子速度的偏向角相同,則軌跡的圓心角相同,運動時間必定相同.速度越大,半徑越大,從ac邊出射的粒子速度的偏向角不同,運動時間不同.

解答 解:A、帶電粒子進(jìn)入磁場做勻速圓周運動,如圖所示,根據(jù)圓的對稱性可知,從ab邊出射的粒子速度的偏向角都相同,而軌跡的圓心角等于速度的偏向角,則從ab邊出射的粒子軌跡的圓心角θ都相同,粒子在磁場中運動時間為t=$\frac{θ}{2π}T$,T相同,則從ab邊出射的速度不同的粒子的運動時間都相等.故A錯誤,C正確.
B、軌跡半徑為r=$\frac{mv}{qB}$,速度越大,半徑越大,粒子由ab邊射出時滿足速度越大,對應(yīng)的弧長越長,但如果粒子增大后粒子由ac邊射出時,其對應(yīng)的弧長可能減小,故B錯誤;
D、由圖可知,從ab邊射出的粒子,速度越大時,半徑越大,則射出的位置不同,粒子運動軌跡不同,故D錯誤.
故選:C.

點評 本題帶電粒子在有界的磁場中運動的類型,要注意根據(jù)圓的對稱性得到出射時粒子速度和邊界的夾角與入射時速度和邊界的夾角相等,同時可以先畫出對應(yīng)的軌跡圖再進(jìn)行分析.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,半徑為R的內(nèi)壁光滑圓軌道豎直固定在桌面上,一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的小球靜止在軌道底部A點.現(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球,使小球在極短的時間內(nèi)獲得一個水平速度后沿軌道在豎直面內(nèi)運動.當(dāng)小球回到A點時,再次用小錘沿運動方向擊打小球,通過兩次擊打,小球才能運動到圓軌道的最高點.已知小球在運動過程中始終未脫離軌道,在第一次擊打過程中小錘對小球做功W1,第二次擊打過程中小錘對小球做功W2.設(shè)先后兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來增加小球的動能,則$\frac{W_1}{W_2}$的值可能是(  )
A.$\frac{3}{4}$B.$\frac{1}{3}$C.$\frac{2}{3}$D.1

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,一足夠長的斜面傾斜角度為45°,現(xiàn)有一個質(zhì)量為0.4kg,帶電荷量q=+1.0×10-5C的小球以初速度v0=5m/s從斜面上A點豎直向上拋出.已知斜面所在的整個空間存在水平向右的勻強電場,電場強度為E=3×105N/C,重力加速度g=10m/s2.試求:
( 1 )小球在空中運動過程中速度的最小值vmin;
( 2 )小球相對A所在水平面上升的最大高度H和小球再次落到與A在同一水平面的B點(圖上未標(biāo)出)時,小球距離A點的距離LAB
( 3 )小球再次落到斜面上時,速度方向與水平向右電場方向夾角的正切值.
( 4)小球在空中運動過程中距離斜面最遠(yuǎn)的距離d.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖甲所示,A、B是一條電場線上的兩點,若在某點釋放一初速度為零的電子,電子僅受電場力作用,并沿電場線從A運動到B,其速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,則( 。
A.場強方向由A指向BB.電場強度EA<EB
C.電勢φA<φBD.電子的電勢能EPA<EPB

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.一盞額定功率為40W的安全燈,它的額定電壓是36V,用變壓器(可視為理想變壓器)將220V交流電壓降為36V對該燈供電,在接通電路后,所用變壓器的( 。
A.原、副線圈的端電壓之比等于9:55B.原、副線圈的匝數(shù)之比等于55:9
C.原線圈中通過的電流約為0.182AD.原線圈中通過的電流約為1.111A

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.一個原來靜止的物體,質(zhì)量是7kg,在14N的恒力作用下,物體在5s末的速度及前5s內(nèi)通過的路程分別為(  )
A.8m/s   25mB.2m/s   25mC.10m/s   25mD.10m/s   12.5m

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強電場,其中坐標(biāo)原點O處的電勢為0,點A處的電勢為6V,點B處的電勢為3V,則該電場的場強是(  )
A.方向與y軸負(fù)方向的夾角為30°B.方向與y軸負(fù)方向的夾角為60°
C.大小為200$\sqrt{3}$V/mD.大小為200V/m

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),直角三角形abc的直角邊ab長為6d,與y軸重合,∠bac=30°,中位線OM與x軸重合,三角形內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場.在第一象限內(nèi),有方向沿y軸正向的勻強電場,場強大小E與勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小間滿足E=v0B.在x=3d的N點處,垂直于x軸放置一平面熒光屏.電子束以相同的初速度v0從y軸上-3d≤y≤0的范圍內(nèi)垂直于y軸向左射入磁場,其中從y軸上y=-2d處射入的電子,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,恰好經(jīng)過O點.電子質(zhì)量為m,電量為e,電子間的相互作用及重力不計.求:
(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;
(2)電子束從y軸正半軸上射入電場時的縱坐標(biāo)y的范圍;
(3)熒光屏上發(fā)光點距N點的最遠(yuǎn)距離Dm

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,在光滑的水平地面上,質(zhì)量為m1的物塊和質(zhì)量為m2的小球通過輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻加速運動(物塊在地面上,小球在空中),已知力F與水平方向的夾角為θ,則下列說法正確的是(  )
A.物塊的加速度為$\frac{Fcosθ}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
B.物塊受到地面的支持力大小為m1g-Fsinθ
C.彈簧的彈力大小等于拉力F和小球重力的合力
D.如果在物塊上再固定一個質(zhì)量為m1的物體,則它們的加速度不變

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