20．如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)（圓心為O）有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）．一群具有相同比荷的負(fù)離子以相同的速率由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中，發(fā)生偏轉(zhuǎn)后又飛出磁場，若離子在磁場中運動的軌道半徑大于R，則下列說法中正確的是（不計離子的重力）（　�。�
A．從Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長
B．沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大
C．所有離子飛出磁場時的動能一定相等
D．在磁場中運動時間最長的離子不可能經(jīng)過圓心O點

分析 粒子在磁場中均由于洛侖茲力充當(dāng)向心力而做勻速圓周運動，則根據(jù)公式和圓的性質(zhì)可得出粒子運動的半徑、偏向 角及離開磁場的時間；由洛侖茲力不做功可知離開時的動能．

解答 解：A、由圓的性質(zhì)可知，軌跡圓與磁場圓相交，當(dāng)軌跡圓的弦長最大時偏向角最大，故應(yīng)該使弦長為PQ，故此時粒子一定不會沿PQ飛出，由Q點飛出的粒子圓心角最大，故所對應(yīng)的時間最長，軌跡不可能經(jīng)過圓心O點．故A、D正確，B錯誤．
C、因洛侖茲力永不做功，故粒子在磁場中運動時動能保持不變，但由于不知離子的初動能，故飛出時的動能不一定相同，故C錯誤．
故選：AD．

點評 本題為多個粒子的偏轉(zhuǎn)問題，此類題目要求我們能將圓的性質(zhì)掌握清楚，利用我們所掌握的幾何知識進(jìn)行分析判斷．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，將S斷開，則以下判斷正確的是（　�。�
A．電容器將放電B．電容器將繼續(xù)充電
C．有通過R3的向上的瞬時電流D．電容器上電壓將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖為理想變壓器原線圈所接交流電壓的波形．原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=10：1，串聯(lián)在原線圈電路中電流表的示數(shù)為1A，下列說法正確的是（　�。�
A．變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為20$\sqrt{2}$V
B．變壓器的輸出功率為100W
C．變壓器輸出端的交流電的頻率為50Hz
D．穿過變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為$\frac{{20\sqrt{2}}}{n_2}$Wb/s

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．一個質(zhì)量為m的小球固定在一根輕桿的一端，在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動．當(dāng)小球過最高點時，桿受到mg的拉力，當(dāng)小球過最低點時，桿的受力情況為（　�。�
A．拉力，mgB．拉力，3mgC．壓力，3mgD．壓力，mg

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，寬度為d的雙邊界有界磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電粒子（不計重力）從MN邊界上的A點沿紙面垂直MN以初速度v0進(jìn)人磁場．已知該帶電粒子的比荷$\frac{q}{m}$=$\frac{{v}_{0}}{2Bd}$．其中A′為PQ上的一點，且AA′與PQ垂直．則下列判斷正確的是（　�。�
A．該帶電粒子進(jìn)入磁場后將向下偏轉(zhuǎn)
B．該帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為2d
C．該帶電粒子打在PQ上的點與A′點的距離為$\sqrt{3}$d
D．該帶電粒子在磁場中運動的時間為$\frac{πd}{3{v}_{0}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L且置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌一端MN間接一電阻R，PQ端接一對平行金屬板，導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)軌上，其電阻Rab=3R，導(dǎo)軌電阻不計，平行金屬板間距為d，其中磁感應(yīng)強度也為B，令導(dǎo)體棒向右以速度v做勻速運動時，有一液滴恰能在平行金屬板間做半徑為r的勻速圓周運動，速率也為v，求：
（1）棒向右運動的速率v；
（2）維持ab棒向右做勻速運動的外力F．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．圖中E為電源，電動勢E=330V，內(nèi)阻不計．電阻R1=20kΩ，R2=200kΩ．平行板電容器板長l=18cm，兩板間距d=18cm．一帶負(fù)電的粒子電量q=8×10-15C，質(zhì)量m=8×10-25kg，從O1點沿兩板中心線O1O2飛入兩板間，初速度v0=3×106m/s．界面AB、CD間無電場，界面CD右側(cè)有一固定在中心線上O2點的點電荷M．粒子在界面CD右側(cè)運動過程中動能保持不變．已知兩界面AB、CD相距為S=27cm．設(shè)界面CD右側(cè)點電荷的電場分布不受界面的影響，不計粒子的重力．已知靜電力常數(shù)為K，求：

（1）平行板電容器兩極板間的電壓U
（2）粒子穿過界面CD時偏離中心線O1O2的距離L
（3）點電荷的電量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，空間某平面內(nèi)有一條折線PAQ是磁場的分界線，在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與折線所在平面垂直的勻強磁場．折線的頂角∠A=90°，B、C是折線上的兩點，且BC=L，∠ABC=30°，∠ACB=60°．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子從B點沿BC方向、以速度v射出．已知粒子在磁場I中運動一段時間后，從A點離開磁場I，在磁場Ⅱ中又運動一段時間后，從C點離開磁場Ⅱ又進(jìn)入磁場I中．不計粒子的重力．則：
（1）磁場I的磁感應(yīng)強度B1和磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強度B2的大小分別為多少？
（2）粒子從B點進(jìn)人磁場I開始計時，到粒子從C點離開磁場Ⅱ的過程中所經(jīng)過的
時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．輸送4800kW的電功率，采用110kV高壓輸電，輸電導(dǎo)線中的電流是多少？如果用110V電壓輸電，輸電導(dǎo)線中的電流是多少？
我們在初中曾經(jīng)做過類似的題目，那時是用直流的知識來處理的．在純電阻的交流電路中，同樣有U=IR和P=UI，想想看，這里的U和I的含義與初中有什么不同？

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同步練習(xí)冊答案