19.如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,O為圓心,ab為直徑,c為圓上一點,∠aOc=60°.甲、乙兩帶電粒子以相同的速率分別從a、b兩端點沿半徑方向射向O點,兩粒子都能從c點離開磁場,不計粒子重力,則( 。
A.甲粒子帶正電、乙粒子帶負電
B.甲、乙兩粒子的比荷之比為3:1
C.甲、乙兩粒子的比荷之比為2:1
D.甲、乙兩粒子離開磁場時的速度方向不同

分析 粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力,根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)方向判斷出洛倫茲力方向,然后應(yīng)用左手定則判斷粒子的電性;
作出粒子運動軌跡,由幾何知識求出粒子軌道半徑,然后應(yīng)用牛頓第二定律求出比荷,在求出比荷之比.

解答 解:A、甲粒子剛進入磁場時所受洛倫茲力豎直向下,由左手定則可知,甲粒子帶負電,乙粒子剛進入磁場時受到的洛倫茲力豎直向下,由左手定則可知,乙粒子帶正電,故A錯誤;
B、粒子運動軌跡如圖所示,由幾何知識得:r=$\frac{R}{2sin60°}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$R,r=$\frac{R}{tan30°}$=$\sqrt{3}$R,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:$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{Br}$,甲乙兩粒子的速率相同,甲乙兩粒子的比荷之比:$\frac{\frac{{q}_{甲}}{{m}_{甲}}}{\frac{{q}_{乙}}{{m}_{乙}}}$=$\frac{{r}_{乙}}{{r}_{甲}}$=$\frac{3}{1}$,故B正確,C錯誤;
D、甲、乙兩粒子在磁場中做圓周運動都從c點離開,圓形磁場的半徑Oc是兩粒子運動軌跡的共同切線,兩粒子在c點的速度方向相同,故D錯誤;
故選:B.

點評 本題考查了粒子在磁場中的運動,作出粒子運動軌跡、求出粒子軌道半徑是解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用左手定則與牛頓第二定律可以解題;要掌握處理粒子在有界磁場中運動的方法:作出運動軌跡、求軌道半徑、求轉(zhuǎn)過的圓心角.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.如圖,物體重均為10N的三個物塊A、B、C疊放后放在水平桌面上,某時施加水平力F=2N于物體B上,各按觸面間的動摩擦因數(shù)均為0.59,以f1、f2、f3分別表示A與B,B與C,C與桌面間的靜摩擦力的大。螅篺1、f2、f3

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,從熾熱的金屬絲飄出的電子(速度可視為零),經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場.電子的重力不計.在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是( 。
A.僅將偏轉(zhuǎn)電場極性對調(diào)一下位置
B.增大偏轉(zhuǎn)電極板間的電壓,減小兩板間的距離
C.增大偏轉(zhuǎn)電極板間的距離,減小偏轉(zhuǎn)電極的電壓
D.減小偏轉(zhuǎn)電極板間的電壓,增大加速電壓

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.籮筐內(nèi)盛有多只西瓜,放在傾角為θ的斜面上.給籮筐一個沿斜面向下的初速度v0,使籮筐與西瓜一起沿斜面滑行(在滑行過程中西瓜在筐內(nèi)的相對位置保持不變),滑行一段距離后停下.設(shè)籮筐與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則在滑行途中,筐內(nèi)質(zhì)量為m的某個西瓜(未與籮筐接觸)受到周圍西瓜的作用力大小為( 。
A.μmgcosθ+mgsinθB.μmgcosθ-mgsinθC.mg$\sqrt{1+{μ}^{2}}$cosθD.mg$\sqrt{1-{μ}^{2}}$cosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,足夠長的絕緣斜面與水平面的夾角為37°(sin37°=0.6),放在水平方向的勻強電場和勻強磁場中,電場強度E=50v/m方向水平向左,磁場方向垂直紙面向里.一個電量為q=-4.0×10-2C,質(zhì)量為m=0.4kg的光滑小球以初速度v0=20m/s從斜面底端向上滑,然后又滑下,共經(jīng)過3s脫離斜面,求磁場的磁感應(yīng)強度多大?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖所示,靜止放在水平光滑的桌面上的紙帶,其上有一質(zhì)量為m=0.5kg的鐵塊,它與紙帶右端的距離為L=0.5m,鐵塊與紙帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1.現(xiàn)用力F水平向左將紙帶從鐵塊下抽出,當紙帶全部抽出時鐵塊恰好到達桌面邊緣,鐵塊拋出后落地點離拋出點的水平距離為s=0.8m.已知g=10m/s2,桌面高度為H=0.8m,不計紙帶質(zhì)量,不計鐵塊大小,鐵塊不翻滾.求:
(1)鐵塊拋出時速度大小υ;
(2)紙帶從鐵塊下抽出所用的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,在邊長為L的等邊三角形內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,D是底邊AB的中點,質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子(不計重力)可以從AB邊上不同的位置以不同的速度豎直向上射入磁場.
(1)從D點射入的粒子,恰好可以垂直打在AC邊上,求粒子的速度大小;
(2)從AB邊何處豎直向上射入的粒子經(jīng)過C點且與BC相切?

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8.如圖所示,一個傾角為θ的絕緣斜面固定在電場強度為E的勻強電場中.有一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的物體以初速度v0從底端A滑上斜面,恰好能沿斜面做勻速直線運動.求:
(1)物體受到的斜面的摩擦力;
(2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù).

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9.從離地500m的空中由靜止開始自由落下一個小球,求:
(1)經(jīng)過多長時間小球落到地面;
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