2.如圖是荷質(zhì)比相同的a、b兩粒子從O點垂直勻強磁場進入正方形區(qū)域的運動軌跡,則( 。
A.a的質(zhì)量比b的質(zhì)量大B.a帶正電荷、b帶負電荷
C.a在磁場中的運動速率比b的大D.a在磁場中的運動時間比b的短

分析 根據(jù)粒子的偏轉(zhuǎn)方向得出洛倫茲力方向,通過左手定則判斷粒子的電性,根據(jù)粒子的半徑大小,通過洛倫茲力提供向心力求出粒子的荷質(zhì)比.結(jié)合粒子在磁場中運動的周期公式比較兩粒子在磁場中的運動時間關(guān)系.

解答 解:A、荷質(zhì)比相同的a、b兩粒子,因電量無法確定,則質(zhì)量大小無法比較.故A錯誤.
B、初始時刻兩粒子所受的洛倫茲力方向都是豎直向下,根據(jù)左手定則知,兩粒子都帶負電.故B錯誤.
C、根據(jù)軌跡圖可知,a粒子的半徑大于b粒子,根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得,r=$\frac{mv}{qB}$,因為$\frac{q}{m}$相同,所以半徑越大時,速率越大.故a在磁場中的運動速率比b的大.故C正確.
D、粒子在磁場中的運動周期T=$\frac{2πm}{qB}$,可知它們的運動周期相同.a(chǎn)粒子軌跡所對的圓心角小于b粒子的圓心角,則由t=$\frac{θ}{2π}$T知a在磁場中的運動時間比b的短.故D正確.
故選:CD.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握帶電粒子在磁場中運動的半徑公式和周期公式,并能靈活運用,注意圓心角與周期決定運動的時間.

練習(xí)冊系列答案
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12.有一臺內(nèi)阻為1Ω的太陽能發(fā)電機,供給一個學(xué)校照明用電,如圖所示,升壓變壓器匝數(shù)比為1:4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4:1,輸電線的總電阻R=4Ω,全校共22個班,每班有“220V 40W”燈6盞,若全部電燈正常發(fā)光,則
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C.這列波的頻率為100Hz
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10.下列運動過程中,在任意相等時間內(nèi),物體動量變化量不相同的是( 。
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17.如圖所示,理想變壓器原線圈接正弦交變電壓,副線圈通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1、L2,輸電線的等效電阻為R,在圖示狀態(tài)下,開關(guān)S是斷開的,當(dāng)開關(guān)S閉合時,下列說法正確的是( 。
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7.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,每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點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),可判斷物塊在相鄰計數(shù)點5和6之間某時刻開始減速.
②計數(shù)點4對應(yīng)的速度大小為1.00m/s,計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為1.16m/s.(保留三位有效數(shù)字).
③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=2.00m/s2,若用$\frac{a}{g}$來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值偏大(填“偏大”或“偏小”).

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14.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動變阻器的觸頭.( 。
A.副線圈輸出電壓的頻率為5Hz
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11.宇宙中存在一些質(zhì)量相等且離其他恒星較遠的四顆星組成的四星系統(tǒng),通?珊雎云渌求w對它們的引力作用.設(shè)四星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量均為m,半徑均為R,四顆星穩(wěn)定分布在邊長為a的正方形的四個頂點上.已知引力常量為G.關(guān)于四星系統(tǒng)(忽略星體自轉(zhuǎn))下列說法錯誤的是( 。
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12.如圖所示,平行的長直金屬導(dǎo)軌傾斜放置,間距為L=2m、傾角為θ=37°,導(dǎo)軌下端接有阻值為R=2Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.2kg的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上并保持靜止.導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計,且接觸良好.現(xiàn)導(dǎo)軌所在的平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T.開始時,導(dǎo)體棒靜止于磁場區(qū)域的上端,當(dāng)磁場以速度v1=5m/s勻速沿傾斜導(dǎo)軌向上移動時,導(dǎo)體棒隨之開始運動后受到大小恒為f=1.2N的滑動摩擦阻力作用,當(dāng)棒達到穩(wěn)定速度時,導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi),已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.則:
(1)為使導(dǎo)體棒能隨磁場運動,最大靜摩擦阻力不能超過多少?
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(3)導(dǎo)體棒在磁場區(qū)域內(nèi)以恒定速度運動時,電路中消耗的電功率和維持磁場勻速運動的外力功率各為多大?(不考慮產(chǎn)生磁場的磁體質(zhì)量)

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