【題目】如圖所示,在直角三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,AC = d,∠B = 30°,F(xiàn)垂直AB邊射入一群質(zhì)量均為m、電荷量均為q、速度大小均為v的帶正電粒子,已知垂直AC邊射出的粒子在磁場中運動的時間均為t,而在磁場中運動的最長時間為 (不計重力和粒子間的相互作用)。下列判斷正確的是( 。

A.粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為4t

B.該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為

C.粒子在進(jìn)入磁場時速度大小為

D.粒子在磁場中運動的軌跡半徑為

【答案】ABD

【解析】

A.帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,垂直AC邊射出的粒子在磁場中運動的時間是,即

則得周期

選項A正確;

B.由

B正確。

D.設(shè)運動時間最長的粒子在磁場中的運動軌跡所對的圓心角為,則有

解得

畫出該粒子的運動軌跡如圖:

設(shè)軌道半徑為R,由幾何知識得

可得

選項D正確;

C.根據(jù)線速度的定義有

選項C錯誤。

故選ABD。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑絕緣水平面上,三個帶電小球abc分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上;a、b帶正電,電荷量均為q,整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。若三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則c球的帶電量為( 。

A.+q B.-q C.+2qD.-2q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度B=0.332T,磁場方向垂直于紙面向里;abcd足夠長,cd為厚度不計的金箔,金箔右側(cè)有一勻強電場區(qū)域,電場強度E=3.32×105N/C;方向與金箔成角。緊挨邊界ab放一點狀α粒子放射源S,可沿紙面向各個方向均勻放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的質(zhì)量m=6.64×1027kg,電荷量q=3.2×1019C,初速度v=3.2×106m/s。重力不計,(sin°=0.6,cos =0.8)求:

(1)金箔cdα粒子射中區(qū)域的長度L

(2)設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的α粒子穿出金箔進(jìn)入電場,在電場中運動通過N點,SNabSN=40cm,則此α粒子從金箔上穿出時,損失的動能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于“電源”,在“電源”內(nèi)部非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。

(1)利用圖甲所示的電路可以產(chǎn)生動生電動勢。設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,金屬棒ab的長度為L,在外力作用下以速度v水平向右勻速運動。此時金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內(nèi)部的非靜電力。設(shè)電子的電荷量為e,求電子從棒的一端運動到另一端的過程中f1做的功。

(2)均勻變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場,該電場為渦旋電場,其電場線是一系列同心圓,單個圓上的電場強度大小處處相等,如圖乙所示。在某均勻變化的磁場中,將一個半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場線位置處。從圓環(huán)的兩端點a、b引出兩根導(dǎo)線,與阻值為R的電阻和內(nèi)阻不計的電流表串接起來,如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0,圓環(huán)兩端點a、b間的距離可忽略不計,除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場外。此時金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生電場力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數(shù)為I,電子的電荷量為e,求∶

a.金屬環(huán)中感應(yīng)電動勢E大;

b.金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場力F的大小。

(3)直流電動機的工作原理可以簡化為如圖丁所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L,電阻不計。電阻為R的金屬桿ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好。軌道端點MP間接有內(nèi)阻不計、電動勢為E的直流電源。桿ab的中點O用水平繩系一個靜置在地面上、質(zhì)量為m的物塊,最初細(xì)繩處于伸直狀態(tài)(細(xì)繩足夠長)。閉合電鍵S后,桿ab拉著物塊由靜止開始做加速運動。由于桿ab切割磁感線,因而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E',且E'同電路中的電流方向相反,稱為反電動勢,這時電路中的總電動勢等于直流電源電動勢E和反電動勢E'之差。

a.請分析桿ab在加速的過程中所受安培力F如何變化,并求桿的最終速度vm

b.當(dāng)電路中的電流為I時,請證明電源的電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率為。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成角固定,N、Q之間接電阻箱R,導(dǎo)軌所在空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強度為B=0.5T,質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其接入電路的電阻位為r。現(xiàn)從靜止釋放桿ab,測得最大速度為vM,改變電阻箱的阻值R,得到vMR之間的關(guān)系如圖乙所示。已知導(dǎo)軌間距為L=2m,重力加速度g=10m/s2,軌道足夠長且電阻不計。求:

(1)當(dāng)R=0時,桿ab勻速下滑過程中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E的大小及桿中的電流方向;

(2)金屬桿的質(zhì)量m及阻值r

(3)當(dāng)R=4時,回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在xOy平面直角坐標(biāo)系中,第一象限有一垂直于xOy平面向里的勻強磁場,第二象限有一平行于x軸向右的勻強電場。一重力可忽略不計的帶電粒子,質(zhì)量為m,帶電荷量為q,該粒子從橫軸上x=-d處以大小為v0的速度平行于y軸正方向射入勻強電場,從縱軸上y=2d處射出勻強電場。

(1)求電場強度的大;

(2)已知磁感應(yīng)強度大小,求帶電粒子從x軸射出磁場時的坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再到狀態(tài)C,最后變化到狀態(tài)A,完成循環(huán)。下列說法正確的是(  )

A.狀態(tài)A到狀態(tài)B是等溫變化B.狀態(tài)A時所有分子的速率都比狀態(tài)C時的小

C.狀態(tài)A到狀態(tài)B,氣體對外界做功為D.整個循環(huán)過程,氣體從外界吸收的熱量是

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【題目】半導(dǎo)體指紋傳感器,多用于手機、電腦、汽車等設(shè)備的安全識別,如圖所示。傳感器半導(dǎo)體基板上有大量金屬顆粒,基板上的每一點都是小極板,其外表面絕緣。當(dāng)手指的指紋一面與絕緣表面接觸時,由于指紋凹凸不平,凸點處與凹點處分別與半導(dǎo)體基板上的小極板形成正對面積相同的電容器,使每個電容器的電壓保持不變,對每個電容器的放電電流進(jìn)行測量,即可采集指紋。指紋采集過程中,下列說法正確的是(  )

A.指紋的凹點處與小極板距離遠(yuǎn),電容大

B.指紋的凸點處與小極板距離近,電容小

C.手指擠壓絕緣表面,電容器兩極間的距離減小,電容器帶電量增大

D.手指擠壓絕緣表面,電容器兩極間的距離減小,電容器帶電量減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲電路測量自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右側(cè)活塞固定,左側(cè)活塞可自由移動.實驗器材還有:電源(電動勢約為3 V,內(nèi)阻不可忽略),兩個完全相同的電流表A1 、A2(量程為3mA,內(nèi)阻不計),電阻箱R(最大阻值9999 Ω),定值電阻R0(可供選擇的阻值有100Ω、1 kΩ10 kΩ),開關(guān)S,導(dǎo)線若干,刻度尺.

實驗步驟如下:

A.測得圓柱形玻璃管內(nèi)徑d=20mm;

B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測量水柱長度L

C.連接好電路,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值,讀出電流表A1 、A2示數(shù)分別記為I1I2,記錄電阻箱的阻值R;

D.改變玻璃管內(nèi)水柱長度,多次重復(fù)實驗步驟B、C,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R;

E.斷開S,整理好器材.

1)為了較好的完成該實驗,定值電阻R0應(yīng)選________________;

2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式Rx=__________(用R0、 RI1、I2表示);

3)若在上述步驟C中每次調(diào)整電阻箱阻值,使電流表A1 、A2示數(shù)均相等,利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖乙所示的RL關(guān)系圖象,則自來水的電阻率ρ=______Ω·m(保留兩位有效數(shù)字).在用本實驗方法測電阻率實驗中,若電流表內(nèi)阻不能忽略,則自來水電阻率測量值與上述測量值相比將__________(選填:“偏大”、“不變”或“偏小”).

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