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18.如圖所示,圓形區(qū)域半徑為R,內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1,P為磁場邊界上的一點(diǎn),相同的帶正電的粒子,以相同的速率從P點(diǎn)射入磁場區(qū)域,速度方向沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向.這些粒子射出磁場邊界的位置在邊界的某一段弧上.這段圓弧的弧長是圓周的13,若將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽2,結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的14,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互影響,則(  )
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1時(shí),粒子軌跡半徑為32R
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽2時(shí)粒子軌跡半徑為R
C.B2B1=62
D.B2B1=23

分析 由左手定則確定粒子順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則所有粒子射出后打在圓形右邊某一段上,因?yàn)橄议L最長時(shí),打中的位置最遠(yuǎn).從這一點(diǎn)考慮,由幾何關(guān)系就能求出兩種情況下粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與圓形區(qū)域半徑的關(guān)系,從而也就求出兩種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值.

解答 解:A、當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1時(shí),半徑為r1,最遠(yuǎn)點(diǎn)是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點(diǎn),∠POM=120°,如圖所示:
  所以粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1=Rsin60°=32R  所以選項(xiàng)A正確.
B、同理,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2時(shí)最遠(yuǎn)點(diǎn)是軌跡上的直徑與磁場邊界圓的交點(diǎn),∠NOP=90°,如圖所示:
  所以粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r2=Rsin45°=22R  所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤.
C、由洛侖茲力提供向心力qvB=mv2rB=mvqr,所以B2B1=r1r2=32=62,所以C選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:AC

點(diǎn)評(píng) 本題要注意的一點(diǎn)是粒子以相同的速率從P點(diǎn)向各個(gè)方向射入圓形磁場區(qū)域,則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑由B決定,由左手定則知道粒子是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則所有粒子打在圓形區(qū)域右邊部分,但最遠(yuǎn)的是粒子軌跡直徑與圓形區(qū)域的交點(diǎn).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,還需要使用交流(填“直流”或“交流”)學(xué)生電源和刻度尺,若電源頻率為50Hz,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)振針每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將接好紙帶的小車停在靠近(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)先接通電源,再釋放紙帶.
(3)如圖所示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出,按時(shí)間順序取A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),測出各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖所示.
①由紙帶可判定小車做勻加速直線 運(yùn)動(dòng)
②那么CE段的平均速度大小為0.34 m/s;當(dāng)打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的瞬時(shí)速率為0.26 m/s;小車的加速度大小為0.40 m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入粗糙水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn).每隔0.1s通過速度傳感器測量物體的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù).(g=10m/s2)求:
t(s)0.00.10.20.80.91.0
v(m/s)0.00.51.02.62.42.2
(1)物體在斜面和水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度各為多大?
(2)斜面的傾角θ;
(3)物體運(yùn)動(dòng)的總路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,是一小型發(fā)電站的一組發(fā)電線圈.勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=\frac{1}{π} T,匝數(shù)為N=50匝的矩形線圈,繞垂直于勻強(qiáng)磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),每匝線圈長為L=25cm,寬為d=20cm.線圈每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)3000轉(zhuǎn),在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,從線圈平面經(jīng)過圖示位置時(shí)開始計(jì)時(shí).
(1)寫出感應(yīng)電動(dòng)勢e的瞬時(shí)值表達(dá)式.
(2)若每匝線圈本身電阻r=0.02Ω,外接一阻值為9Ω的用電器,使線圈與外電路組成閉合電路,求出線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電荷量.
(3)已知該發(fā)電站的最大輸出功率為100kW,輸出電壓恒為500V,現(xiàn)用電阻率為1.8×10-8Ω•m,橫截面積為10-5m2的輸電線向4×103m遠(yuǎn)處的用戶輸電,要使發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),輸電線上的損失功率不超過發(fā)電機(jī)總功率的4%,試求理想升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,在暴雨前,地面上空有一帶電云團(tuán)(可近似看作帶電絕緣球),某野外地面附近有一質(zhì)量較小的帶電體被吸上天空.在帶電體上升過程中,下列說法正確的是( �。�
A.帶電體所經(jīng)過的不同位置的電場強(qiáng)度一定越來越大
B.帶電體所經(jīng)過的不同位置的電勢一定越來越高
C.電體距離帶電云團(tuán)越近,它的電勢能一定越來越大
D.帶電體的加速度一定越來越小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,質(zhì)量m=6kg的物塊靜止在水平桌面上,受到與水平方向成θ=37°角的作用力F.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g=10m/s2
(1)若當(dāng)力F=15N時(shí),物塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài),求此時(shí)物體受到的摩擦力大��?
(2)若當(dāng)力F=20N時(shí),物塊恰好沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),求物塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,理想變壓器初級(jí)線圈的匝數(shù)為1100,次級(jí)線圈的匝數(shù)為55,初級(jí)線圈兩端a、b接正弦交流電源,在原線圈前串接一個(gè)電阻R0=121Ω的保險(xiǎn)絲,電壓表V的示數(shù)為220V,如果負(fù)載電流R=5.5Ω,各電表均為理想電表( �。�
A.電流表A的示數(shù)為2AB.變壓器的輸出電壓為5.5V
C.保險(xiǎn)絲實(shí)際消耗的功率為12.1WD.負(fù)載電阻實(shí)際消耗的功率為22\sqrt{2}W

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7.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,以下關(guān)于電路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小的說法,正確的是( �。�
A.穿過電路的磁通量變化越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大
B.某一時(shí)刻穿過電路的磁通量為零,電路中感應(yīng)電動(dòng)勢一定為零
C.如果電路不閉合,即使穿過電路磁通量發(fā)生變化,感應(yīng)電動(dòng)勢也一定為零
D.穿過電路的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢越大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.蹦極,白話叫笨豬跳,是近些年來新興的一項(xiàng)非常刺激的戶外休閑活動(dòng).跳躍者站在約40米以上高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上,把一端固定在塔頂?shù)南鹌l綁在踝關(guān)節(jié)處然后兩臂伸開,雙腿并攏,頭朝下跳下去.所受繩子的拉力F的大小隨時(shí)間t的變化情況如圖所示,將蹦極過程近似看成豎直方向的運(yùn)動(dòng),重力加速度為昏據(jù)圖可知.此人在蹦極過程中的最大加速度約為( �。�
A.gB.2gC.3gD.4g

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同步練習(xí)冊答案