【題目】如圖所示,在半徑為R的半圓和長為2R、寬為的矩形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于紙面向里。一束質(zhì)量為m、電量為q的粒子(不計(jì)粒子間相互作用)以不同的速率從邊界AC的中點(diǎn)垂直于AC射入磁場.所有粒子從磁場的EF圓弧區(qū)域射出(包括EF點(diǎn))其中EOFOO為圓心)之間夾角為60°。不計(jì)粒子重力.下列說法正確的是( 。

A.粒子的速率越大,在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長

B.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為

C.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為

D.粒子的最小速率為

【答案】B

【解析】

ABC.粒子從F點(diǎn)和E點(diǎn)射出的軌跡如圖甲和乙所示;


對于速率最小的粒子從F點(diǎn)射出,軌跡半徑設(shè)為r1,根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得:

解得

根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得

解得θ1=60°,所以粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為120°;
粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

對于速率最大的粒子從E點(diǎn)射出,軌跡半徑設(shè)為r2,根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得

解得

根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得

所以θ260°,可見粒子的速率越大,在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短,粒子的速率越小運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長,粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為,不可能為,故B正確、AC錯(cuò)誤;
D.對從F點(diǎn)射出的粒子速率最小,根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得

解得最小速率為

D錯(cuò)誤。
故選B。

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】如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放,傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng),物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,物體過一會(huì)兒能保持與傳送帶相對靜止,對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程,下列說法正確的是( 。

A.物體在傳送帶上的劃痕長

B.傳送帶克服摩擦力做的功為

C.電動(dòng)機(jī)多做的功為

D.電動(dòng)機(jī)增加的功率為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,t=0時(shí)刻波形如圖所示,圖線上質(zhì)點(diǎn)M的位移為振幅的倍,經(jīng)過時(shí)間0.1s,質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)正的最大位移處。求:

①該簡諧橫波的傳播速度;

②從計(jì)時(shí)后的0.5s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M通過的路程。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2019105日,我國成功將高分十號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。高分十號(hào)衛(wèi)星是高分辨率微波遙感衛(wèi)星,地面像元分辨率最高可達(dá)亞米級(jí)。已知高分十號(hào)衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,不考慮地球的自轉(zhuǎn)。下列分析正確的是( 。

A.地球的第一宇宙速度大小為gR

B.高分十號(hào)衛(wèi)星距離地面的高度

C.高分十號(hào)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小

D.高分十號(hào)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】201912月以來,我國部分地區(qū)突發(fā)的新型冠狀病毒肺炎威脅著人們的身體健康。勤消毒是防疫很關(guān)鍵的一個(gè)措施。如圖是防疫消毒用的噴霧消毒桶的原理圖,圓柱形噴霧器高為h,內(nèi)有高度為的消毒液,上部封閉有壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的空氣。將噴霧器移到室內(nèi),一段時(shí)間后打開噴霧閥門K,恰好有消毒液流出。已知消毒液的密度為ρ,大氣壓強(qiáng)恒為p0,噴霧口與噴霧器等高。忽略噴霧管的體積,將空氣看作理想氣體。

①求室內(nèi)溫度。

②在室內(nèi)用打氣筒緩慢向噴霧器內(nèi)充入空氣,直到水完全流出,求充入空氣與原有空氣的質(zhì)量比。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一電壓表V,量程為3V,要求測量其內(nèi)阻RV?蛇x用的器材有:

滑動(dòng)變阻器甲,最大阻值

滑動(dòng)變阻器乙,最大阻值;

電阻箱,最大阻值9999.9Ω;

電源,電動(dòng)勢約為4V,內(nèi)阻不計(jì);

電源,電動(dòng)勢約為10V,內(nèi)阻不計(jì);

電壓表V0,量程6V

開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干;

(1)小蘭采用如圖甲所示的測量電路圖,在實(shí)物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接________;

(2)連接好實(shí)驗(yàn)電路后,小蘭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,請你補(bǔ)充完善下面操作步驟:

①斷開開關(guān),將的滑片移到最左端的位置;

②閉合開關(guān),調(diào)節(jié),使V滿偏;

③斷開開關(guān),保持________不變,調(diào)節(jié),使V示數(shù)為2.00V,讀取并記錄此時(shí)電阻箱的阻值為,為使得測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________(填),電源應(yīng)選擇________(填),小蘭測出的電壓表內(nèi)阻________,它與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,________RV(選填、“=”);

(3)小兵同學(xué)采用了如圖乙所示的測量電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①斷開開關(guān),將的滑片移到最左端的位置;

②閉合開關(guān),調(diào)節(jié),使V滿偏,記下此時(shí)V0的讀數(shù);

③斷開開關(guān),調(diào)節(jié),使V示數(shù)達(dá)到半偏,且V0的讀數(shù)不變;

讀取并記錄此時(shí)電阻箱的阻值為,理論上分析,小兵測出的電壓表V內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比,________RV(選填”“=”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。

(1)實(shí)驗(yàn)的主要步驟:

①用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d,結(jié)果如圖乙所示,讀得d=_______mm

②用刻度尺測量A點(diǎn)到光電門所在位置B點(diǎn)之間的水平距離x;

③滑塊從A點(diǎn)靜止釋放(已知砝碼落地前擋光片已通過光電門):

④讀出擋光片通過光電門所用的時(shí)間t

⑤改變光電門的位置,滑塊每次都從A點(diǎn)靜止釋放,測量相應(yīng)的x值并讀出t值。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù),以x為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙中作出圖線如圖丙所示,求得該圖線的斜率k=______m-1s-2;由此進(jìn)一步求得滑塊的加速度_____m·s2.(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的光滑軌道豎直放置,質(zhì)量為m的球1在恒力F(力F未知,且未畫出)的作用下靜止在P點(diǎn),OP連線與豎直方向夾角為,質(zhì)量也為m的球2靜止在Q點(diǎn)。若某時(shí)刻撤去恒力F,同時(shí)給小球1一個(gè)沿軌道切向方向的瞬時(shí)沖量I(未知),恰能使球1在軌道內(nèi)側(cè)沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)且與球2發(fā)生彈性正碰。小球均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)恒力F的最小值為多大?

(2)瞬時(shí)沖量I大小為多大?

(3)2碰撞前后對軌道Q點(diǎn)的壓力差為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是________。

A.光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),若入射角大于臨界角,則一定發(fā)生全反射

B.光從光密介質(zhì)射人光疏介質(zhì),其頻率不變,傳播速度變小

C.光的干涉,衍射現(xiàn)象證明了光具有波動(dòng)性

D.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),用紅光替代紫光,相鄰明條紋間距變小

E.頻率相同、相位差恒定的兩列波相遇后能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋

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