7.如圖所示,在xOy平面內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,第一、二、四象限內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里,第三象限內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外.P(-L,0)、Q(0,-L)為坐標(biāo)軸上的兩個點.現(xiàn)有一電子從P點沿PQ方向射出,不計電子的重力,下列說法正確的是( 。
A.若電子從P點出發(fā)恰好經(jīng)原點O第一次射出磁場分界線,則電子運動的路程一定為$\frac{πL}{2}$
B.若電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達Q點,則電子運動的路程一定為πL
C.若電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達Q點,則電子運動的路程一定為2πL
D.若電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達Q點,則電子運動的路程可能為πL,也可能為2πL

分析 粒子在洛倫茲力作用下,做勻速圓周運動,根據(jù)題意可知,電子從P點出發(fā)恰好經(jīng)原點O第一次射出磁場分界線,與電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達Q點,運動軌跡的半徑不同,從而由運動軌跡來確定運動路程.

解答 解:A、若電子從P點出發(fā)恰好經(jīng)原點O第一次射出磁場分界線,則有運動軌跡如圖所示,

則微粒運動的路程為圓周的$\frac{1}{4}$,即為$\frac{πL}{2}$,故A正確;
B、若電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達Q點,運動軌跡可能如圖所示,

或者是:

因此則微粒運動的路程可能為πL,也可能為2πL,故D正確,BC錯誤;
故選:AD

點評 考查根據(jù)運動半徑來確定運動軌跡,從而確定運動的路程,掌握左手定則與右手定則的區(qū)別,注意運用幾何關(guān)系正確畫出運動軌跡圖是解題的關(guān)鍵.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示電路中,L為電感線圈,R為燈泡,電流表內(nèi)阻為零.電壓表內(nèi)阻無限大,交流電源的電壓u=220$\sqrt{2}$sin100πt V.若保持電壓的有效值不變,只將電源頻率改為25Hz,下列說法中正確的是( 。
A.電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)減小C.燈泡變暗D.燈泡變亮

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18.如圖所示,阻值均為2Ω的定值電阻R1和R2通過水平和傾斜平行金 屬導(dǎo)軌連接,水平導(dǎo)軌與傾斜導(dǎo)軌平滑相接,導(dǎo)軌間距離為0.5m,傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角為60°,水平導(dǎo)軌間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為0.03T的勻強磁場,傾斜導(dǎo)軌處沒有磁場.一根質(zhì)量為0.1kg、長度為0.5m、阻值為2Ω的導(dǎo)體棒從傾斜導(dǎo)軌一定高度處由靜止釋放,導(dǎo)體棒與傾斜導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為$\frac{{\sqrt{3}}}{4}$,水平導(dǎo)軌光滑,導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上向右運動s=2m停下來,在此過程中電阻R1上產(chǎn)生的熱量為0.3J,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,重力加速度g=10m/s2,則下列說法正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒在傾斜導(dǎo)軌上釋放點離水平面的高度為2m
B.導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運動的最大速度為6m/s
C.R1兩端的最大電壓為0.03V
D.導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運動過程中通過R1的電荷量為0.01C

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖所示,寬L=2m、足夠長的金屬導(dǎo)軌MN和M′N′放在傾角為θ=30°的斜面上,在N和N′之間連接一個R=2.0Ω的定值電阻,在AA′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量m=0.8kg、電阻r=2.0Ω的金屬桿,桿和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{\sqrt{3}}}{4}$,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度B=1.0T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中.用輕繩通過定滑輪將電動小車與桿的中點相連,滑輪與桿之間的連線平行于斜面,開始時小車位于滑輪正下方水平面上的P處(小車可視為質(zhì)點),滑輪離小車的高度H=4.0m.啟動電動小車,使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度勻速前進,當(dāng)桿滑到OO′位置時的加速度a=3.2m/s2,AA′與OO′之間的距離d=1m,求:

(1)該過程中,通過電阻R的電量q;
(2)桿通過OO′時的速度大;
(3)桿在OO′時,輕繩的拉力大;
(4)上述過程中,若拉力對桿所做的功為13J,求電阻R上的平均電功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.圖中a、b是兩個位于固定斜面上的正方體物塊,它們的質(zhì)量相等.F是沿水平方向作用于a上的外力.已知a、b的接觸面,a、b與斜面的接觸面都是光滑的.下列說法不正確的是(  )
A.a、b一定沿斜面向上運動
B.a對b的作用力沿水平方向
C.a、b對斜面的正壓力相等
D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造如圖所示.設(shè)離子源S產(chǎn)生的離子速度很小,可以近似看作為零.產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓為U(未知)的電場加速后,進入一平行板電容器C中,平行板電容器兩極間電壓為U1,兩板間距離為d.板間電場與磁場B1相互垂直,具有某一速度的離子將沿圖中虛直線穿過兩極板而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),而具有其它速度的離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)而不能射出小孔S1.最后射出小孔S1的離子再進入磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場,沿著半圓周運動,到達記錄它的照相底片上的P點,根據(jù)上述材料完成下列問題:
(1)請你求出能夠射出小孔S1的離子具有多大的速度?
(2)若測得P點到入口S1的距離為x,試求該離子的比荷為多少?

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19.如圖所示,半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,筒形場區(qū)的邊界由彈性材料構(gòu)成.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(不計重力)以某一速度從簡壁上的小孔M進入筒中,速度方向與半徑成θ=300夾角,并垂直于磁場方向.離子和筒壁的碰撞無能量和電荷量的損失.若選擇合適的進入速度,離子可以從M孔射出.問:
(1)離子的速度多大時,離子可以在最短的時間內(nèi)返回M孔?最短的時間是多少?
(2)如果離子與筒壁發(fā)生兩次碰撞后從M孔射出,離子的速率是多大?從進入圓筒到返回M孔經(jīng)歷的時間是多少?
(3)如果離子與筒壁發(fā)生n次碰撞后從M孔射出,離子的速率又是多大?

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16.如圖(a)所示,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xoy,整個空間內(nèi)都存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場和水平向右的勻強電場,勻強電場的方向與x軸止方向夾角為450.已知帶電粒子質(zhì)量為m、電量為+q,磁感應(yīng)強度大小為B,電場強度大小E=$\frac{mg}{q}$,重力加速度為g.
(1)若粒子在xoy平面內(nèi)做勻速直線運動,求粒子的速度v0;
(2)t=0時刻的電場和磁場方向如圖(a)所示,若電場強度和磁感應(yīng)強度的大小均不變.而方向隨時間周期性的改變,如圖(b)所示.將該粒子從原點O由靜止釋放,在0一$\frac{T}{2}$時間內(nèi)的運動軌跡如圖(c)虛線OMN所示,M點為軌跡距y軸的最遠點,M距y軸的距離為d.已知在曲線上某一點能找到一個和它內(nèi)切的半徑最大的圓,物體經(jīng)過此點時,相當(dāng)于以此圓的半徑在做圓周運動,這個圓的半徑就定義為曲線上這點的曲率半徑.求:
①粒子經(jīng)過M點時曲率半徑ρ
②在圖中畫出粒子從N點回到O點的軌跡.

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17.勻強磁場分布在直角三角形ACD區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于紙面向外,AD邊長為2L,θ=30°,質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子束以不同速度從AD邊的中點P垂直AD邊沿紙面射入磁場,速率最大的粒子恰好垂直CD邊穿出,不考慮粒子的重力,則(  )
A.CD邊有粒子射出的區(qū)域長一定為$\frac{(3-\sqrt{3})L}{3}$
B.粒子的最大動能為$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{L}^{2}}{m}$
C.粒子在磁場中運動的最長時間一定為$\frac{πm}{qB}$
D.粒子在磁場中運動的最短時間為$\frac{πm}{6qB}$

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