【題目】如圖所示,在、的長方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計(jì)),它們的速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限,且與y軸正方向的夾角分布在0~90°范圍內(nèi),速度大小不同,且滿足.已知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則下列說法正確的是

A. 最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為

B. 最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間小于

C. 最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為

D. 最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間小于

【答案】BC

【解析】粒子在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),洛倫茲力作為向心力,所以有,則有又因?yàn)?/span>,所以,2aR≤3a;粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期;

A、B、當(dāng)速度與y軸正方向的夾角θ為零時(shí),有

R越大,對應(yīng)的φ越小,所以,當(dāng)R=3a時(shí),φ最小,此時(shí), ,所以, , B正確,A錯(cuò)誤;C、D、θ0增大,則粒子在磁場上邊界的出射點(diǎn)右移,設(shè)磁場橫向無右邊界,則粒子在上邊界最遠(yuǎn)能到達(dá)的位置為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)與上邊界相切的點(diǎn),

此時(shí),粒子出射點(diǎn)的橫坐標(biāo),所以,粒子一定能到達(dá)磁場邊界的右上頂點(diǎn)且粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡都是劣弧,該點(diǎn)對應(yīng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的弦最大值,所以,粒子出射點(diǎn)為磁場邊界右上邊界點(diǎn)時(shí),粒子在磁場中轉(zhuǎn)過角度最大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長;對應(yīng)于相同的弦長,半徑越小,中心角越大,所以,當(dāng)R=2a,且粒子出射點(diǎn)為磁場邊界右上頂點(diǎn)時(shí),粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間最長;此時(shí),半徑和弦長相等,所以,粒子轉(zhuǎn)過的角度,運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間,故C正確,D錯(cuò)誤;故選BC

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】關(guān)于向心加速度的物理意義,下列說法中正確的是(  )

A. 它描述的是線速度方向變化的快慢

B. 它描述的是線速度大小變化的快慢

C. 它描述的是角速度變化的快慢

D. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是恒定不變的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小船在靜水中速度為 v,今小船要渡過一條小河,船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直.若航行到河中間時(shí),水流速度增大,則渡河時(shí)間與預(yù)定的時(shí)間相比(

A. 減少B. 不變C. 增加D. 無法確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的兩根光滑固定導(dǎo)軌相距L =0.50 m 豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),下端連接阻值為R= 1.0的電阻,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里,兩根質(zhì)量均為m=0.30kg、電阻均為r=0.50的水平金屬棒ab和cd都與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒ab用一根細(xì)線懸掛,現(xiàn)閉合開關(guān)S,讓ab棒從靜止開始下落,cd下落過程中,懸掛的細(xì)線恰好能夠被拉斷。不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,求:

(1)細(xì)線能承受的最大拉力Fm;

(2)細(xì)線即將被拉斷時(shí),整個(gè)電路消耗的總電功車P1;

(3)若細(xì)線被拉斷時(shí)立即斷開開關(guān)S,再經(jīng)t=0.50 s時(shí),cd棒的加速度為剛斷開開關(guān)時(shí)加速度的4倍,求此時(shí)cd棒克服安培力做功的功率P2。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻(導(dǎo)軌電阻不計(jì))。兩金屬棒a和b的電阻均為R,質(zhì)量分別為,它們與導(dǎo)軌相連,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)。閉合開關(guān)S,先固定b,用一恒力F向上拉,穩(wěn)定后a以的速度勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再釋放b,b恰好保持靜止,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,取

(1)求拉力F的大。

(2)若將金屬棒a固定,讓金屬棒b自由滑下(開關(guān)仍閉合),求b滑行的最大速度;

(3)若斷開開關(guān),將金屬棒a和b都固定,使磁感應(yīng)強(qiáng)度從B隨時(shí)間均勻增加,經(jīng)0.1s后磁感應(yīng)強(qiáng)度增到2B時(shí),a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求兩金屬棒間的距離h。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有兩個(gè)點(diǎn)電荷AB,它們電量分別為+Q和-Q,aAB連線的中點(diǎn),ba關(guān)于B對稱,它們都在一條直線上,如圖所示,把一個(gè)帶正電的試探電荷從a移到b的過程中下列說法正確的是:

A. 電場力對試探電荷一直做正功

B. 電場力對試探電荷先做正功后做負(fù)功

C. 試探電荷受到的電場力一直增大

D. 試探電荷受到的電場力先增大后減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1某科技小組同學(xué)用螺旋測微器測定某一金屬絲的直徑,測得的結(jié)果如下左圖所示,則該金屬絲的直徑d=_________mm.然后他又用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測該金屬絲的長度,測得的結(jié)果如下右圖所示,則該工件的長度L=__________cm。

2然后該小組同學(xué)又用多用電表粗略測量某金屬電阻絲的電阻Rx約為5.0Ω,為了盡可能精確地測定該金屬絲的電阻,且測量時(shí)要求通過金屬絲的電流在00.5A之間變化.根據(jù)下列提供的實(shí)驗(yàn)器材,解答如下問題:

A、量程0.1A,內(nèi)阻r1=1Ω的電流表A1

B、量程0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω的電流表A2

C、滑動(dòng)變阻器R1全電阻1.0Ω,允許通過最大電流10A

D、滑動(dòng)變阻器R2全電阻100Ω,允許通過最大電流0.1A

E、阻值為59Ω的定值電阻R3

F、阻值為599Ω的定值電阻R4

G、電動(dòng)勢為6V的蓄電池E

H、電鍵S一個(gè)、導(dǎo)線若干

根據(jù)上述器材和實(shí)驗(yàn)要求完成此實(shí)驗(yàn),請?jiān)谔摼框內(nèi)畫出測量該金屬絲電阻Rx的實(shí)驗(yàn)原理圖______________(圖中元件用題干中相應(yīng)的元件符號(hào)標(biāo)注)

實(shí)驗(yàn)中測得電表A1示數(shù)為I1,A2表示數(shù)為I2,其它所選的物理量題目中已給定,請寫出電阻絲的電阻表達(dá)式Rx=_________________.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)中的第一象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,在第二象限中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,在–x軸上的a點(diǎn)以速度v0與–x軸成60°度角射入磁場,從y = L處的b點(diǎn)垂直于y軸方向進(jìn)入電場,并經(jīng)過x軸上x=2L處的c點(diǎn)。不計(jì)重力。求

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(2)電場強(qiáng)度E的大;

(3)粒子在磁場和電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是湯姆孫的氣體放電管的示意圖,下列說法中正確的是(不考慮電子重力)(  )

A. 若在D1、D2之間不加電場和磁場,則陰極射線應(yīng)打到最右端的P1點(diǎn)

B. 若在D1、D2之間加上豎直向下的電場,則陰極射線應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)

C. 若在D1D2之間加上豎直向下的電場,則陰極射線應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)

D. 若在D1、D2之間加上垂直紙面向里的磁場,則陰極射線不偏轉(zhuǎn)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案