12．如圖所示，在虛線所包圍的圓形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于圓面向里的勻強(qiáng)磁場，從磁場邊緣的A點(diǎn)沿半徑方向射入一束速率不同的質(zhì)子，這些粒子在磁場里運(yùn)動(dòng)的過程中，下列結(jié)論中正確的是（　�。�
A．入射速率越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越小
B．入射速率越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短
C．入射速率越大，穿過磁場后速度方向偏轉(zhuǎn)角度越大
D．無論入射速率多大，射出磁場時(shí)質(zhì)子速度方向都背向圓心

分析 設(shè)磁場區(qū)域半徑為R，軌跡的圓心角為α，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=$\frac{α}{2π}T$，圓心角α越大，時(shí)間越長．根據(jù)幾何知識得到軌跡半徑r與R的關(guān)系，就能得到軌跡長度與時(shí)間的關(guān)系．帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角等于軌跡的圓心角．

解答 解：解：設(shè)磁場區(qū)域半徑為R，軌跡的圓心角為α．
A、根據(jù)半徑公式$r=\frac{mv}{qB}$，入射速率越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越大，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)半徑公式$r=\frac{mv}{qB}$，入射速率越大，軌道半徑r越大，根據(jù)幾何關(guān)系$tan\frac{α}{2}=\frac{R}{r}$，圓弧所對的圓心角越小，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=$\frac{α}{2π}T$=$\frac{α}{2π}•\frac{2πm}{qB}=\frac{αm}{qB}$越短，故B正確．
C、根據(jù)推論得知，帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角等于軌跡的圓心角α，則在磁場中偏轉(zhuǎn)越小的，軌跡的圓心角α，由B知入射速度越大，圓弧所對的圓心角越小，穿過磁場后速度方向偏轉(zhuǎn)角度越�。蔆錯(cuò)誤．
D、根據(jù)洛倫茲力與速度方向垂直，且洛倫茲力指向軌跡圓心，如圖所示的兩個(gè)三角形全等，可以證明無論入射速度多大，入射速度正對磁場圓心，出射速度一定過磁場圓心且背離圓心，故D正確；
故選：BD

點(diǎn)評 本題要根據(jù)幾何知識研究粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑與磁場區(qū)域半徑的關(guān)系，也可以通過作軌跡對比，得到軌跡的圓心角與運(yùn)動(dòng)時(shí)間、軌跡長度的關(guān)系．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，邊長為l的正方形abcd區(qū)域（含邊界）內(nèi)，存在著垂直于區(qū)域平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電平行金屬板MN、PQ間形成了勻強(qiáng)電場（不考慮金屬板在其他區(qū)域形成的電場）．MN放在ad邊上，兩板左端M、P恰在ab邊上，金屬板長度、板間距均為$\frac{1}{2}$，S為MP的中點(diǎn)，O為NQ的中點(diǎn)．一帶負(fù)電的粒子（質(zhì)量為m，電荷量的絕對值為q）從S點(diǎn)開始，剛好沿著直線S0運(yùn)動(dòng)，然后打在bc邊的中點(diǎn)．（不計(jì)粒子的重力）
（1）求帶電粒子的速度v0．
（2）求電場強(qiáng)度E的大�。�
（3）如果另一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子某一時(shí)刻從c點(diǎn)沿cd方向射入，在帶負(fù)電的粒子打到bc中點(diǎn)之前與之相向正碰，求該帶正電的粒子入射的速率v．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．在光滑水平面上，有一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)水平力F1與F2的作用，在第1s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)．若力F1與F2隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，則物體（　�。�
A．在第2 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸減小，速度逐漸增大
B．在第3 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大
C．在第4 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大
D．在第5 s末加速度為零，運(yùn)動(dòng)方向與F1方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

20．如圖所示，在以O(shè)1點(diǎn)為圓心且半徑為r=0.10m的圓形區(qū)域內(nèi)，存在著方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.15T的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）．圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O，右端與一個(gè)足夠大的熒光屏MN相切于x軸上的A點(diǎn)．一比荷$\frac{q}{m}$=1.0×108 C/kg的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向入射，粒子重力不計(jì)．
（1）若粒子在圓形區(qū)域的邊界Q點(diǎn)射出勻強(qiáng)磁場區(qū)域，O1A與O1Q之間的夾角為θ=60°，求粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O入射的初速度v0以及粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（2）若將該圓形磁場以過坐標(biāo)原點(diǎn)O并垂直于紙面的直線為軸，逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，在此過程中不間斷地沿OA方向射入題干中所述粒子，粒子入射的速度v=3.0×106m/s，求在此過程中打在熒光屏MN上的粒子與A點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子從邊界上的A點(diǎn)以速度v0垂直磁場射入，射入方向與半徑OA成30°夾角，離開磁場時(shí)速度方向恰好改變了180°，不計(jì)粒子重力．該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（　�。�
A．$\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}}{3qR}$B．$\frac{2\sqrt{3}m{v}_{0}}{3qR}$C．$\frac{m{v}_{0}}{qR}$D．$\frac{2m{v}_{0}}{qR}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．在如圖a所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為lxl03kg的汽車，正以l0m/s的速度向右勻速行駛，汽車前方的水平路段BC因粗糙程度不同引起阻力變化，汽車通過整個(gè)ABC路段的v-t圖象如圖b所示，t=15s時(shí)汽車剛好到達(dá)C點(diǎn)，并且已作勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為5m/s．運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變，假設(shè)汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的恒定阻力為Ff=2000N，下列說法正確的是（　�。�
A．汽車在AB、BC段發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率不變都是l×l04W
B．汽車在BC段牽引力增大，所以汽車在BC段的加速度逐漸增大
C．由題給條件不能求出汽車在BC段前進(jìn)的距離
D．由題所給條件可以求出汽車在8m/s時(shí)加速度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．一束初速不計(jì)的電子流經(jīng)U1的加速電壓加速后，在距水平兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場，最后從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)飛出．如圖所示，若電子帶電量為e，兩水平板間加的偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板間距離為d，板長為l，求：
（1）電子飛出加速電場時(shí)的速度v0
（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動(dòng)的加速度以及時(shí)間t；
（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場中發(fā)生的偏轉(zhuǎn)位移y．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．火星直徑約為地球的一半，表面重力加速度約為地球的0.4倍，則火星質(zhì)量約為地球的（　�。�
A．$\frac{1}{10}$B．$\frac{1}{5}$C．$\frac{2}{5}$D．$\frac{4}{5}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度v-t圖象，由圖象得到的正確結(jié)果是（　�。�
A．0～1 s內(nèi)的平均速度是2m/s
B．0～2s內(nèi)的位移大小是3 m
C．0～1s內(nèi)的加速度小于2～4s內(nèi)的加速度
D．0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2～4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反

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