16．如圖所示，在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)分別存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場，MN為兩區(qū)域的分界線，一帶電粒子沿著弧線apd由區(qū)域Ⅰ運(yùn)動到區(qū)域Ⅱ．已知ap段的弧長大于pb段的弧長，帶電粒子僅受到磁場力的作用．下列說法正確的是（　　）
A．區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反
B．粒子在區(qū)域Ⅱ中的速率小于在區(qū)域Ⅰ中的速率
C．區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)速小于Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度
D．粒子在ap段的運(yùn)動時(shí)間大于在pb段的運(yùn)動時(shí)間

分析 帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力，使粒子做勻速圓周運(yùn)動．由左手定則知兩磁場的方向關(guān)系，由洛倫茲力不做功，知兩磁場中粒子的速率相等，由t=$\frac{s}{v}$知運(yùn)動時(shí)間之比．

解答 解：A、根據(jù)曲線運(yùn)動的條件，可知洛倫茲力的方向與運(yùn)動方向的關(guān)系，再由左手定則可知，兩個(gè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，故A正確；
B、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力對粒子不做功，粒子速率不變，故B錯(cuò)誤；
C、洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可知：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：B=$\frac{mv}{qr}$，由圖示可知，粒子在區(qū)域Ⅰ的軌道半徑大于在區(qū)域Ⅱ的軌道半徑，則區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)速小于Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度，故C正確；
D、粒子做圓周運(yùn)動的速率v不變，粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間：t=$\frac{s}{v}$，由題意可知，ap段的弧長大于pb段的弧長，則粒子在ap段的運(yùn)動時(shí)間大于在pb段的運(yùn)動時(shí)間，故D正確；
故選：ACD．

點(diǎn)評 本題考查了粒子在磁場中的運(yùn)動，分析清楚粒子運(yùn)動過程，應(yīng)用洛倫茲力公式與牛頓第二定律、左手定則、線速度定義式即可解題；要注意洛倫茲力對粒子不做功．

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

6．用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖3給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖3所示．已知m1=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2，則（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=2.4m/s；
（2）在0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=0.58J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP=0.59J；
（3）若某同學(xué)作出$\frac{1}{2}$v2-h圖象如圖2所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式g=9.7m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處，兩列波的波速均為v=0.4m/s，兩列波的振幅均為2cm．圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示），此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動．質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置處于x=0.5m，下列說法正確的是（　�。�
A．t=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動到M點(diǎn)
B．x=0.4m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向
C．t=2s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為4cm
D．0到2s這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為20cm
E．M點(diǎn)振動后的振幅是4cm

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，將某正粒子放射源置于原點(diǎn)O，其向各方向射出的粒子速度大小均為υ0、質(zhì)量均為m、電荷量均為q．在0≤y≤d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)左右足夠?qū)挼膭驈?qiáng)電場，方向與y軸正向相同，在d＜y≤2d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)左右足夠?qū)挼膭驈?qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向里．粒子第一次離開電場上邊界y=d時(shí)，能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為（$\frac{{2\sqrt{3}}}{3}$d，d），且最終恰沒有粒子從y=2d的邊界離開磁場，若只考慮每個(gè)粒子在電場中和磁場中各運(yùn)動一次，不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用，求：
（1）電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間和最短時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示為一個(gè)水平放置的平行板電容器，兩板電壓U=2V，兩板距離d=10cm，兩板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，一帶正電的粒子（不計(jì)重力）比荷為$\frac{q}{m}$=25c/kg，從左邊射入，恰好沿水平直線AC運(yùn)動，從右邊射出并垂直MN進(jìn)入以MN、PQ兩豎直線為邊界的勻強(qiáng)電場，已知電場強(qiáng)度E=20N/C，方向豎直向下，MN、PQ的距離為L=20cm．在PQ的右邊有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2=4T，KG是平行PQ的擋板，KG與PQ的距離S=20cm，粒子打在擋板上后被吸收．
（1）試問電容器的上下板哪板電勢高？求粒子離開MN時(shí)的速度大�。�
（2）求粒子進(jìn)入B2后在B2中運(yùn)動的時(shí)間．
（3）為使粒子打不到檔板KG上，檔板與PQ的距離至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

1．有一平行板電容器，內(nèi)部為真空，兩個(gè)電極板間的間距為$\frac{L}{2}$，極板長為L，極板間有一勻強(qiáng)電場，U為兩極板間的電壓，電子從極板左端的正中央以初速v0射入，其方向平行于極板，并打在極板上，如圖（甲）所示．電子的電荷量用e表示，質(zhì)量用m表示，重力不計(jì)．回答下面問題（用字母表示結(jié)果）．
（1）如圖甲所示，電子的初速v0至少為何值，電子才能飛出極板；
（2）若極板間沒有電場，只有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電子從極板左端的正中央以平行于極板的初速度v0射入，如圖乙所示，則電子的初速度v0為何值，電子才能飛出極板？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．在Oxy平面內(nèi)的OPMN區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場強(qiáng)大小均為E，方向分別向左和豎直向上的勻強(qiáng)電場Ⅰ和Ⅱ，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形．兩電場之間存在一段寬為L的真空區(qū)域．已知電子的質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)電子重力．求：
（1）該區(qū)域OP邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，電子進(jìn)入Ⅱ區(qū)域時(shí)的速度大��；
（2）若在Ⅰ區(qū)域坐標(biāo)為（$\frac{L}{2}$，$\frac{L}{2}$）的Q點(diǎn)由靜止釋放電子，求電子離開Ⅱ區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo)及電子射出電場時(shí)速度的大小、方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，坐標(biāo)平面第1象限內(nèi)存在大小為E=3×105N/C、方向水平向左的勻強(qiáng)電場，在第II象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．質(zhì)荷比$\frac{m}{q}$=4×10-10 kg/C的帶正電的粒子，以初速度v0=2×107m/s從x軸上的A點(diǎn)垂直x軸射入電場，OA=0.15m，不計(jì)粒子的重力．
（1）求粒子經(jīng)過y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離：
（2）若要使粒子不能進(jìn)入第三象限，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍（不考慮粒子第二次進(jìn)入電場后的運(yùn)動情況）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．在真空中一勻強(qiáng)電場，電場中有一質(zhì)量為0.01g，帶電荷量為-1×10-8C的塵埃沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動，取g=10m/s2，則（　　）
A．場強(qiáng)方向豎直向下B．場強(qiáng)方向水平向左
C．場強(qiáng)的大小是5×106N/CD．場強(qiáng)的大小是5×103N/C

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同步練習(xí)冊答案