15．如圖，半徑為R的圓是與一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面（紙面），ab為其直徑，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里．一帶電粒子以速率v0從a點沿與ab夾角θ=60°方向射入磁場，并從b點離開磁場．不計粒子重力．則粒子的比荷$\frac{q}{m}$為（　�。�
A．$\frac{{v}_{0}}{BR}$B．$\frac{{v}_{0}}{2BR}$C．$\frac{\sqrt{3}{v}_{0}}{2BR}$D．$\frac{\sqrt{3}{v}_{0}}{BR}$

分析 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動洛倫茲力提供向心力，作出粒子運(yùn)動軌跡，求出粒子軌道半徑，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的比荷．

解答 解：粒子運(yùn)動軌跡如圖所示：
由幾何知識得：
r=$\frac{R}{sin60°}$=$\frac{2\sqrt{3}R}{3}$，
粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：
qv0B=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$，
解得：$\frac{q}{m}$=$\frac{\sqrt{3}{v}_{0}}{2BR}$；
故選：C．

點評 本題考查了粒子在磁場中的運(yùn)動，分析清楚粒子運(yùn)動過程、作出粒子運(yùn)動軌跡、求出粒子軌道半徑是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律可以解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．如圖所示，兩個半徑為R的四分之一圓弧構(gòu)成的光滑細(xì)管道ABC豎直放置，且固定在光滑水平面上，圓心連線O1O2水平．輕彈簧左端固定在豎直擋板上，右端與質(zhì)量為m的小球接觸（不拴接，小球的直徑略小于管的內(nèi)徑），長為R的薄板DE置于水平面上，板的左端D到管道右端C的水平距離為R．開始時彈簧處于鎖定狀態(tài)，具有的彈性勢能為3mgR，其中g(shù)為重力加速度．解除鎖定，小球離開彈簧后進(jìn)入管道，最后從C點拋出．

（1）求小球經(jīng)C點時的動能和小球經(jīng)C點時所受的彈力．
（2）討論彈簧鎖定時彈性勢能滿足什么條件，從C點拋出的小球才能擊中薄板DE．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．質(zhì)量均為m、電荷量均為q的粒子分別沿v1和v2的方向從磁場水平邊界MN的O點進(jìn)入磁場．已知負(fù)粒子的初速度v1=v0，與邊界夾角α=30°，正粒子的初速度v2=$\sqrt{3}$v0，與邊界夾角β=60°．磁場區(qū)域為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．兩個粒子同時到達(dá)磁場邊界的A、B兩點．不計粒子之間的相互作用和重力．

（1）求兩粒子在磁場邊界上的穿出點A、B之間的距離d；
（2）求兩粒子進(jìn)入磁場的時間間隔△t；
（3）若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場，且兩粒子在電場中相遇，其中的粒子1做直線運(yùn)動．求電場強(qiáng)度E的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖甲所示，水平足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.3m．導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有阻值R=0.8Ω的定值電阻．開始是，導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.4Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌面向下．現(xiàn)用一平行金屬導(dǎo)軌的外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始運(yùn)動并始終與導(dǎo)軌保持處置，電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時間t變化的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：

（1）在t=4s時通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和前4s內(nèi)金屬桿位移的大��；
（2）第4s末拉力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．一帶負(fù)電的粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動，取該直線為x軸，起始點O為坐標(biāo)原點，其電勢能EP與位移x的關(guān)系如圖所示，則下列說法錯誤的是（　�。�
A．沿x軸正方向，電勢升高
B．沿x軸的正方向，電場強(qiáng)度變小
C．沿x軸的正方向，動能的變化率$\frac{△{E}_{k}}{△x}$變大
D．沿x軸的正方向，動能變大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，平行板MN、PQ間距離為d，板長為2d，板的正中有一半徑為$\fracmsdjwxl{2}$的圓形有界磁場，磁場邊界剛好與兩板相切，兩板間所加電壓為U，一質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子從左端沿兩板間的中線向右射入兩板間，若只撤去磁場，粒子剛好從上板右端N點射出，若只撤去兩板間所加的電壓，帶電粒子恰好能從下板的右端Q點射出，不計粒子的重力，求：
（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�
（2）如果只撤去電場，要使粒子不能從板間射出，則粒子進(jìn)入板間的速度大小應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．某電場的電場線沿x軸方向，x軸上各點的電勢φ隨x軸坐標(biāo)的變化規(guī)律如圖所示，一電子只在電場力的作用下從原點O以某一初速度沿x軸正方向開始運(yùn)動，到達(dá)P點，下列說法正確的是（　�。�
A．該電場為勻強(qiáng)電場
B．電子從O點運(yùn)動到P點的過程中加速度先增大后減小
C．電子從O點運(yùn)動到P點的過程中電勢能先增大后減小
D．電子從O點運(yùn)動到P點的過程中先做加速度運(yùn)動，后做減速運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．某同學(xué)在研究電子在電場中的運(yùn)動時，得到了電子由a點運(yùn)動到b點的軌跡（圖中實線所示），圖中未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場線，也可能是等勢面，則下列說法正確的判斷是（　�。�
A．如果圖中虛線是電場線，電子由a點到b點，動能增大，電勢能減小
B．如果圖中虛線是等勢面，電子由a點到b點，場強(qiáng)減弱，電場力做負(fù)功
C．無論圖中虛線是電場線還是等勢面，電子在a點的加速度都大于b點的加速度
D．無論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點的電勢都高于b點的電勢

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．如圖1為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實驗裝置．用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L=48.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時的速率．

（1）實驗主要步驟如下：
①將拉力傳感器固定在小車上；
②平衡摩擦力，讓小車在沒有拉力作用時能向左做勻速直線運(yùn)動；
③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；
④接通電源后自C點釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時的速率vA、vB；
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作．
（2）表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù)，vB2-vA2是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$，請將表中第3次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
次數(shù)F（N）vB2-vA2（m2/s2）a（m/s2）
10.600.770.80
2 1.041.611.68
31.422.342.44
42.624.654.84
53.005.495.72
（3）本實驗是否要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)的小于小車的質(zhì)量？不需要（選填：需要或不需要）；由表中數(shù)據(jù)，已在圖2坐標(biāo)紙上作出a～F關(guān)系圖線如圖，同時作出理論計算得出的關(guān)系圖線；對比實驗結(jié)果與理論圖線，造成上述偏差的原因是有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

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同步練習(xí)冊答案