【題目】如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B . M為磁場邊界上一點(diǎn),有無數(shù)個(gè)帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的相同粒子(不計(jì)重力)在紙面內(nèi)向各個(gè)方向以相同的速率通過M點(diǎn)進(jìn)入磁場.下列說法中正確的是(   )

A. 若粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率為,這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的1/3

B. 若粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率為,這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的1/2

C. 若將粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率為,則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

D. 若將粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率為,則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

【答案】AC

【解析】

若粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,則離入射點(diǎn)M最遠(yuǎn)的出射點(diǎn)與入射點(diǎn)M的連線,應(yīng)為軌跡圓的直徑。

AB、粒子從M點(diǎn)入射速率均為,根據(jù)洛倫茲力提供向心力得:,則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,則入射點(diǎn)與最遠(yuǎn)出射點(diǎn)連線應(yīng)是軌跡圓的直徑,長度為。如下圖所示。由幾何關(guān)系可知,圖中,則對應(yīng)的弧的長度是整個(gè)圓周長的三分之一。A正確,B錯(cuò)誤;

CD、若粒子進(jìn)入磁場的速率為,則這些粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為。根據(jù)同一大小半徑的圓軌跡,在磁場中入射點(diǎn)和出射點(diǎn)連線越長,時(shí)間越長的規(guī)律,即最長的弦對應(yīng)最長的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。由幾何關(guān)系可知,最長的弦為,如下圖所示,故軌跡對應(yīng)的圓心角為,則該種情況下,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,故C正確,D錯(cuò)誤。

故選AC。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將一質(zhì)量為m的小球從空中O點(diǎn)以速度v0水平拋出,飛行一段時(shí)間后,小球經(jīng)過空間P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為Ek,不計(jì)空氣阻力,則:

A. 小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)豎直分速度為

B. O點(diǎn)到P點(diǎn),小球的高度下降

C. O點(diǎn)到P點(diǎn)過程中,小球運(yùn)動(dòng)的平均速度為

D. O點(diǎn)到P點(diǎn)過程中,小球運(yùn)動(dòng)的平均速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的光滑直桿上,一根輕質(zhì)彈簧一端固定于0點(diǎn),另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi),將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放, 當(dāng)小球沿桿下滑到0點(diǎn)正下方時(shí),小球速度恰好為零,此時(shí)小球下降的豎直髙度為h,若初 始時(shí)刻彈簧處于原長且全過程均處于彈性限度內(nèi),在此過程中,下列說法正確的是

A. 小球的機(jī)械能守恒

B. 彈簧對小球先做正功后做負(fù)功

C. 彈賛對小球做功的功率為零的位置有4

D. 彈簧的彈性勢能增加了mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),邊長為L,總電阻為Rab邊質(zhì)量為m,其他三邊質(zhì)量不計(jì),現(xiàn)將abcd拉至水平位置,并由靜止釋放,經(jīng)一定時(shí)間到達(dá)豎直位置,ab邊的速度大小為v,則下列說法不正確的是(  )

A. 在豎直位置時(shí)金屬框產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小為E=BvL

B. 從水平到豎直的過程中通過ab的電荷量為q=BL2/R

C. 從水平到豎直的過程中金屬框內(nèi)產(chǎn)生熱量大小等于mgL

D. 從水平到豎直的過程中通過ab桿上b點(diǎn)電勢大于a點(diǎn)電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于物理學(xué)史,下列說法中正確的是(   )

A. 電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的

B. 法拉第不僅提出了場的的概念,而且直觀地描繪了場的清晰圖象

C. 安培通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),首次揭示了電與磁的聯(lián)系

D. 楞次通過線圈實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究小組想利用驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,如圖甲所示.框架上裝有可上下移動(dòng)位置的光電門1和固定不動(dòng)的光電門2;框架豎直部分緊貼一刻度尺,零刻度線在上端,可以測量出兩個(gè)光電門到零刻度線的距離x1x2;框架水平部分用電磁鐵吸住一個(gè)質(zhì)量為m的小鐵塊,小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊.切斷電磁鐵線圈中的電流時(shí),小鐵塊由靜止釋放,當(dāng)小鐵塊先后經(jīng)過兩個(gè)光電門時(shí),與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小v1v2 .小組成員多次改變光電門1的位置,得到多組x1v1的數(shù)據(jù),建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并描點(diǎn)連線,得出圖線的斜率為k

1)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>________(用k表示).

2)若選擇光電門2所在高度為零勢能面,則小鐵塊經(jīng)過光電門1時(shí)的機(jī)械能表達(dá)式為 __________ (用題中物理量的字母表示).

3)關(guān)于光電門1的位置,下面哪個(gè)做法可以減小重力加速度的測量誤差( )

A.盡量靠近刻度尺零刻度線

B.盡量靠近光電門2

C.既不能太靠近刻度尺零刻度線,也不能太靠近光電門2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計(jì))

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是________。

A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力

C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)

D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶

E.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的aF圖象是一條直線,圖線與橫軸的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為________。

A.2tan θ B. C.k D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,由某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC,A=30°,AB長為2 m,且在AB外表面鍍有水銀。一束與BC面成45°角的光線從BC邊的中點(diǎn)D射入棱鏡。已知棱鏡對該光的折射率n=。.求光線從AC面射出校鏡的位置和在該位置對應(yīng)的折射角。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)準(zhǔn)備測定一電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.

(1)先用多用電表直流2.5 V粗測該電池電動(dòng)勢,讀數(shù)為________V.

(2)為較精確測量電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了圖所示的電路.其中定值電阻R約為3 Ω,標(biāo)有長度刻度電阻絲ac每單位長度電阻為R0,電流表內(nèi)阻不計(jì).根據(jù)圖完成圖中實(shí)物連線____

(3) 閉合開關(guān)S,滑動(dòng)觸點(diǎn)P,記錄aP的長度L和相應(yīng)電流表的示數(shù)I,測得幾組L、I值.以為縱坐標(biāo),L為橫坐標(biāo),作出如圖丙所示的圖象,已知圖象斜率為k,圖象與縱軸截距為b,由此可求得電池電動(dòng)勢E________,內(nèi)阻r________(用題中字母k、b、RR0表示)

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