10．如圖所示，兩個(gè)勻強(qiáng)磁場橫截面分別為圓形和正方形，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向均垂直于紙面向里，圓的直徑D等于正方形的邊長．兩個(gè)完全相同的帶電粒子同是以相同的速度v分別飛入兩個(gè)磁場區(qū)域，速度方向均與磁場方向垂直，進(jìn)入圓形區(qū)域的帶電粒子速度方向?qū)?zhǔn)了圓心，進(jìn)入正方形區(qū)域的帶電粒子是沿一邊的中心無助于垂直于邊界線進(jìn)入的，則（　　）
A．兩個(gè)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑一定相同
B．兩個(gè)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間一定相同
C．兩個(gè)帶電粒子可能同時(shí)飛離磁場
D．進(jìn)入圓形區(qū)域的帶電粒子可能先飛離磁場

分析 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)半徑公式判斷半徑是否相同．運(yùn)動時(shí)間的判斷可以根據(jù)粒子轉(zhuǎn)過的圓心角的大��；比較哪個(gè)磁場粒子先出磁場，可以做出多個(gè)軌跡比較．

解答 解：A：粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力$qvB=m\frac{{v}^{2}}{R}$，R=$\frac{mv}{qB}$，兩過程粒子速度v相同，所以半徑相同，故A正確．
B、C、D：粒子在磁場中的可能運(yùn)動情況如圖所示，粒子從O點(diǎn)水平進(jìn)入由于它們進(jìn)入圓形磁場和正方形磁場的軌道半徑、速度是相同的，把圓形磁場和矩形磁場的邊界放到同一位置如圖所示，由圖可以看出進(jìn)入磁場區(qū)域的粒子的軌跡1，先出圓形磁場，再出正方形磁場，此時(shí)運(yùn)動時(shí)間不同；進(jìn)入磁場區(qū)域的粒子的軌跡2，同時(shí)從圓形與正方形邊界處磁場，此時(shí)運(yùn)動時(shí)間相同；進(jìn)入磁場區(qū)域的粒子的軌跡3，先出圓形磁場，再出正方形磁場，此時(shí)運(yùn)動時(shí)間不同；所以粒子不會先出正方形的磁場，即進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定不會后飛離磁場，故CD正確，B錯(cuò)誤．
故選：ACD．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握粒子在磁場中的半徑公式和周期公式，掌握求解運(yùn)動的時(shí)間的方法，本題的難點(diǎn)在于能否想到在同一個(gè)圖象中做出多個(gè)軌跡進(jìn)行比較哪個(gè)先出磁場．

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

20．如圖，人站在自動扶梯上不動，隨扶梯勻速上升的過程中（　�。�
A．人克服重力做功，重力勢能不變
B．支持力對人做正功，人的動能增加
C．合外力對人不做功，人的動能不變
D．合外力對人不做功，人的機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測量電源電動勢和內(nèi)電阻．
A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆
B．直流電壓表V1、V2，量程均為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ
C．定值電阻R0，阻值為5Ω
D．滑動變阻器R，最大阻值10Ω
E．導(dǎo)線和開關(guān)

該同學(xué)連接的實(shí)物電路如圖1所示，實(shí)驗(yàn)中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1-U2圖象如圖2所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動勢E=$\frac{k}{k-1}a$，內(nèi)阻為r=$\frac{{R}_{0}}{k-1}$（用k、a、R0表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖，在光滑固定的水平臺A上，物塊a壓縮彈簧后被鎖住，彈簧被解鎖后，物塊A與彈簧分離沿水平方向滑離平臺且恰好沿切線方向進(jìn)入豎直固定放置的圓弧軌道BC，其圓心O與水平面等高，底端C點(diǎn)的切線水平，與C點(diǎn)等高的長為L的木板c左端緊靠圓弧底端，右端用一鐵釘K將其鎖定，物塊b放在s上距離左端x處．
  已知，a、b質(zhì)量均為m，c的質(zhì)量為2m，其中a、c視為質(zhì)點(diǎn)，a與c之間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{1}{4}$，圓弧BC的半徑為R，圓心角θ=60°，a與b發(fā)生完全非彈性碰撞．重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．
（1）求彈簧被鎖住時(shí)儲存的彈性勢能Ep；
（2）物塊a通過圓弧底端C時(shí)對圓弧軌道的壓力；
（3）若a與b碰撞瞬間解除K對木板c的鎖定，要a、b不滑離c，則x與L應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系？

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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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)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(jì)，平行金屬板間距為d，其中磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B，令導(dǎo)體棒向右以速度v做勻速運(yùn)動時(shí)，有一液滴恰能在平行金屬板間做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，速率也為v，求：
（1）棒向右運(yùn)動的速率v；
（2）維持ab棒向右做勻速運(yùn)動的外力F．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，質(zhì)量為m、帶正電的小球，在豎直向上的勻強(qiáng)電場中的A點(diǎn)由靜止開始釋放，以$\frac{1}{2}$g（g為重力加速度）的加速度豎直向下下降高度為h到達(dá)B點(diǎn)．空氣阻力不計(jì)，則在此過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．小球重力勢能減少了$\frac{1}{2}$mghB．小球動能增加了mgh
C．小球克服電場力做功為$\frac{1}{2}$mghD．小球機(jī)械能減少了$\frac{1}{2}$mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒，它們繞土星的運(yùn)動均可視為勻速圓周運(yùn)動．其中有兩個(gè)巖石顆粒A、B與土星中心的距離分別為rA=8.0×104km和r　B=1.2×105km，忽略所有巖石顆粒間的相互作用．
（1）求A和B的線速度之比$\frac{{v}_{A}}{{v}_{B}}$．
（2）求A和B的周期之比$\frac{{T}_{A}}{{T}_{B}}$．
（3）假設(shè)A、B在同一平面內(nèi)沿同一方向做勻速圓周運(yùn)動，A的周期為T0，求它們從相距最遠(yuǎn)到相距最近所需要的最短時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．水能是可再生能源，可持續(xù)的用來發(fā)電為人類提供“清潔”的能源．黃河壺口瀑布是一個(gè)水力發(fā)電水庫，其平均流量為9000 m3/s，落差為40m，發(fā)電效率為75%，則每天達(dá)多少kw•h？（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．水平面內(nèi)固定一U形光滑金屬導(dǎo)軌，軌道寬d=2m，導(dǎo)軌的左端接有R=0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上放一阻值為R0=0.1Ω，m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab用水平輕線通過定滑輪連接處于水平地面上質(zhì)量M=0.3kg的重物，空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，如圖所示．已知t=0時(shí)，B=1T，L=1m，此時(shí)重物上方的連線剛剛被拉直．從t=0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度以 0.1T/s均勻增加，取g=10m/s2．求：
（1）R的電流大小與方向
（2）經(jīng)過多長時(shí)間物體才被拉離地面．
（3）在此時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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