2.如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場,P為磁場邊界上的一點,大量質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子,在紙面內(nèi)沿各個方向以相同速率v從P點射入磁場,這些粒子射出磁場時的位置均位于PMQ圓弧上,PMQ圓弧長等于磁場邊界周長的$\frac{1}{6}$,不計粒子重力和粒子間的相互作用,則該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為(  )
A.$\frac{2mv}{qR}$B.$\frac{\sqrt{3}mv}{qR}$C.$\frac{\sqrt{3}mv}{2qR}$D.$\frac{2\sqrt{3}mv}{3qR}$

分析 畫出帶電粒子的運動軌跡,找出臨界條件及角度關(guān)系,表示出圓周運動的半徑,利用圓周運動由洛侖茲力充當(dāng)向心力列式求解即可

解答 解:從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為Q,最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點,相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的$\frac{1}{6}$,所以∠POQ=60°;
結(jié)合幾何關(guān)系,有:
r=$\frac{1}{2}$R…①
洛侖茲力充當(dāng)向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有:
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$…②
聯(lián)立①②解得:B=$\frac{2mv}{qR}$,故選A,BCD錯誤.
故選:A.

點評 帶電粒子在電磁場中的運動一般有直線運動、圓周運動和一般的曲線運動;直線運動一般由動力學(xué)公式求解,圓周運動由洛侖茲力充當(dāng)向心力,一般的曲線運動一般由動能定理求解;本題關(guān)鍵畫出臨界軌跡.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始(其中第“1”點先打下),每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50Hz.

①通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速.
②計數(shù)點9對應(yīng)的速度大小為0.76.(保留2位有效數(shù)字)
③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=2.0.(保留2位有效數(shù)字)
④物塊在加速階段,如果以$\frac{s}{t}$(其中s表示位移,t表示時間)為縱坐標、以t為橫坐標作圖象,得到圖象的斜率為k,則加速度大小為2k(用字母符號表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.海南文昌衛(wèi)星發(fā)射基地建成后,將會彌補甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地的不足,極大提高我國發(fā)射衛(wèi)星的能力.若在兩個基地各發(fā)射一顆相同的地球同步衛(wèi)星,下列說法正確的是( 。
A.兩衛(wèi)星最終的運行軌道不同
B.發(fā)射兩衛(wèi)星消耗的能量不同
C.兩衛(wèi)星的線速度都大于7.9km/s
D.兩衛(wèi)星的線速度與地球赤道表面上的線速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.石巖同學(xué)利用單擺測重力加速度,他用分度值為毫米的直尺測得擺線長為89.40cm,用游標卡尺測得擺球直徑如圖(甲)所示,讀數(shù)為2.050cm.則該單擺的擺長為90.425cm.用停表記錄單擺做30次全振動所用的時間如圖(乙)所示,則停表讀數(shù)為57.0s.如果測得的g值偏大,不正確的操作可能是C(填選項前字母).

A.計算擺長時用的是擺線長加擺球的直徑
B.開始計時時,停表晚按下
C.?dāng)[線上端未牢固系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加
D.實驗中誤將30次全振動記為31次
該同學(xué)改進測量方法后,得到的部分測量數(shù)據(jù)見表.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨擺長的增大而增大,與擺球的質(zhì)量無關(guān).(填有關(guān)或無關(guān)).
數(shù)據(jù)組擺長擺球周期
編號/mm質(zhì)量/g/s
1999.332.22.0
2999.316.52.0
3799.232.21.8
4799.216.51.8
5501.132.21.4

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示為糧袋的傳送裝置,已知AB間長度為L,傳送帶與水平方向的夾角為θ,傳送帶由電動機牽引以恒定速度v轉(zhuǎn)動,糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=2tanθ,正常工作時工人在B點將質(zhì)量為m的糧袋放到傳送帶上,糧袋相對傳送帶滑動一段距離后隨傳送帶一起運動到達上端A.在這一過程中,下列說法中正確的是( 。
A.開始階段糧袋受到合外力大小為mgsinθ
B.糧袋與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2
C.糧袋受到合外力所做功為$\frac{1}{2}$mv2
D.電動機所做功為$\frac{1}{2}$mv2+mgLsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.用甲、乙、丙三種不同的入射光分別照射在三種不同的金屬a、b、c上,均恰能使金屬中逸出光電子.已知這三種光的波長間的定性關(guān)系為λ>λ>λ,則下列說法中正確的是( 。
A.用入射光甲照射金屬b,可能發(fā)生光電效應(yīng)
B.用入射光丙照射金屬b,一定發(fā)生光電效應(yīng)
C.用入射光丙照射金屬a,一定發(fā)生光電效應(yīng)
D.用入射光甲和乙同時照射金屬c,可能發(fā)生光電效應(yīng)
E.用入射光乙和丙同時照射金屬a,一定發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖甲所示,左側(cè)接有定值電阻R=2Ω的水平粗糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1T,導(dǎo)軌間距L=1m.-質(zhì)量m=2kg,阻值r=2Ω的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運動,金屬棒的v-x圖象如圖乙所示,若金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.25,則從起點發(fā)生x=1m位移的過程中(g=10m/s2)(  )
A.金屬棒克服安培力做的功W1=0.5JB.金屬棒克服摩擦力做的功W2=4J
C.整個系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=4.25JD.拉力做的功W=9.25J

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.下列敘述錯誤的是( 。
A.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時,分子勢能最小
B.自然界中進行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性
C.布朗運動是液體分子的運動,它說明分子不停息地做無規(guī)則熱運動
D.荷葉上小水珠呈球狀,是由于表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.1990年5月,紫金山天文臺將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號小行星命名為吳健雄星,該小行星的半徑為16km.若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體,小行星密度與地球密度相同.已知地球半徑R=6400km,地球表面重力加速度為g,這個小行星表面的重力加速度為(  )
A.20gB.$\frac{1}{20}$gC.400gD.$\frac{1}{400}$g

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