4.如圖所示,帶有相等電荷量的A、B正電粒子(不計(jì)重力)以相等的速率v從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場的邊界上的O點(diǎn)分別以60°和90°(與邊界的夾角)射入磁場,又恰好都不從另一邊界飛出,則下列說法中正確的是(  )
A.粒子A做圓周運(yùn)動的半徑是$\fracghzzrum{2}$B.粒子B做圓周運(yùn)動的半徑是d
C.粒子A的質(zhì)量是B質(zhì)量的$\frac{3}{2}$倍D.粒子A在磁場中運(yùn)動的時(shí)間比B長

分析 帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)從O點(diǎn)不同角度射入勻強(qiáng)磁場后,又恰好都不從另一邊界飛出.由粒子的電性可確定洛倫茲力方向,根據(jù)處理規(guī)律:定圓心、畫圓弧、求半徑.并根據(jù)幾何關(guān)系可確定粒子的半徑關(guān)系及粒子的比荷.根據(jù)軌跡對應(yīng)的圓心角求解粒子運(yùn)動的時(shí)間.

解答 解:AB、設(shè)粒子A、B的軌跡半徑分別為R和r.
由幾何關(guān)系可知:Rcos60°+R=d,得 R=$\frac{2}{3}$d;r=d,則A的運(yùn)動半徑是$\frac{2}{3}$d,B的運(yùn)動半徑是d,故A錯誤、B正確;
C、由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$可知m∝r,則粒子A的質(zhì)量是B質(zhì)量的 $\frac{2}{3}$倍,故C錯誤;
D、由T=$\frac{2πm}{qB}$和偏轉(zhuǎn)角可得,tA:tB=$\frac{4π{m}_{A}}{3qB}$:$\frac{2π{m}_{B}}{2qB}$=8:9,則粒子A在磁場中運(yùn)動的時(shí)間比B短,故D錯誤.
故選:B

點(diǎn)評 本題要會用圓弧的特性來確定圓心,畫出圓弧并運(yùn)用幾何關(guān)系來算出圓弧的半徑,同時(shí)還體現(xiàn)出控制變量的思想.

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

14.如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道,半徑為R,末端B處的切線方向水平.一個(gè)質(zhì)量為m的小球從軌道頂端A處由靜止釋放,滑到B端時(shí)小球?qū)壍赖膲毫?mg,平拋飛出落到地面上的C點(diǎn),軌跡如圖中虛線BC所示.已知它在空中運(yùn)動的水平位移OC=L.現(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶.傳送帶的右端與B的距離為$\frac{L}{2}$.當(dāng)傳送帶靜止時(shí),讓小球再次從A點(diǎn)由靜止釋放,它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在地面的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.
(1)求小球滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)求小球與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)如果傳送帶向右轉(zhuǎn)動,小球從A處滑到傳送帶上受到向右摩擦力,求落地點(diǎn)距離O點(diǎn)多遠(yuǎn)?

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15.如圖所示,在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab和cd,阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連.金屬滑桿MN垂直于導(dǎo)軌放置并可在導(dǎo)軌上滑動.整個(gè)裝置放于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B的勻強(qiáng)磁場中.滑桿與導(dǎo)軌電阻不計(jì),滑桿的中點(diǎn)系一不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后與一質(zhì)量為m的物塊相連,拉滑桿的繩處于水平拉直狀態(tài).現(xiàn)從靜止開始釋放物塊,g表示重力加速度,v表示物塊下落過程中的速度.則下列判斷中,可能正確的是( 。
A.v=$\frac{1}{2}\frac{mgR}{{B}^{2}{l}^{2}}$B.v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{l}^{2}}$C.v=$\frac{2mgR}{{B}^{2}{l}^{2}}$D.v=$\frac{3mgR}{{B}^{2}{l}^{2}}$

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12.為探究合力與兩個(gè)分力間所滿足的具體關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.實(shí)驗(yàn)時(shí),保持所掛的鉤碼不變,移動彈簧秤到不同位置,則平衡時(shí)彈簧秤的示數(shù)F將隨著動滑輪兩邊細(xì)線間的夾角α的改變而改變.實(shí)驗(yàn)時(shí)使夾角α分別為60°、90°、120°,讀出對應(yīng)的F值.
(1)該同學(xué)通過比較發(fā)現(xiàn)α越大、F越大,為了更清楚地了解F隨α變化的關(guān)系,于是他算出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)的Fα、$\frac{F}{sin\frac{α}{2}}$、Fcos$\frac{α}{2}$、$\frac{F}{α}$、$\frac{F}{sinα}$、Fcos α等的值.若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的操作都是正確的,則他能夠得到的結(jié)論(關(guān)于F隨α變化的關(guān)系的結(jié)論)是:Fcos$\frac{α}{2}$為定值.
(2)經(jīng)過步驟(1)了解了關(guān)于F隨α變化的關(guān)系,該同學(xué)進(jìn)一步以表示兩邊細(xì)線的拉力的圖示的線段為鄰邊作出平行四邊形,發(fā)現(xiàn)表示兩細(xì)線的拉力的線段所夾的對角線基本上都是豎直向上的,但是該對角線的長度總比表示鉤碼重力的圖示的線段明顯要長,出現(xiàn)這一情況的原因應(yīng)該是沒有考慮動滑輪的重力.

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19.如圖所示,A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連,A小球放在固定的光滑斜面上,斜面的傾角為α,B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C小球放在水平地面上.現(xiàn)用手控制A小球,并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行.已知B、C兩小球的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì).
(1)求細(xì)線無拉力作用時(shí),C小球?qū)Φ孛娴膲毫Γ?br />(2)緩慢地釋放A小球后,最終C小球恰好不受地面的作用力,求B小球上升的高度和A小球的質(zhì)量.

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9.如圖所示,在直角坐標(biāo)平面上有以原點(diǎn)O為圓心的圓邊界勻強(qiáng)磁場,其方向垂直紙面向里.有1、2、3三種電荷量相等、質(zhì)量相等的粒子以不同的速率從A點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入磁場,然后分別從P1、P2、P3三點(diǎn)射出,三點(diǎn)位置如圖所示,則以下分析正確的是(  )
A.粒子1、3帶正電,粒子2帶負(fù)電
B.粒子1的速率最大,粒子3的速率最小
C.粒子1在磁場中的運(yùn)動時(shí)間與粒子3相等
D.三個(gè)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,且角速度相等.

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16.如圖所示,一束電子從x軸上的A點(diǎn)沿平行于y軸的方向以速度v0射入第一象限區(qū)域,電子質(zhì)量為m,帶電荷量為e.為了使電子束通過y軸上的B點(diǎn),可在第一象限的某區(qū)域內(nèi)加一個(gè)沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,此電場的電場強(qiáng)度為E,電場區(qū)域?yàn)檠豿軸方向且無限長,沿y軸方向的寬度為s.已知OA=L,OB=2s,不計(jì)電子的重力.求該電場的下邊界與B點(diǎn)的距離及電子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中,電場對電子所做的功.

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13.進(jìn)入2012年以來,關(guān)于電梯事故的新聞不絕于耳,僅一二月份,杭州電梯熱線共接到需應(yīng)急處置的事件611起,解救被困人員612人,致使大家“談梯色變”.為此,質(zhì)監(jiān)局派出檢修人員對電視塔的觀光電梯進(jìn)行檢修,圖示是檢修人員乘電梯從一樓到八樓上下的v-t圖象(電梯向上運(yùn)動為正),下列說法正確的是( 。
A.檢修人員在8s末返回出發(fā)點(diǎn)
B.檢修人員在0~4s和在4s~8s內(nèi)的位移相同
C.檢修人員在0~2s和2s~4s內(nèi)的速度方向相同
D.檢修人員在2s~6s內(nèi)對地板的壓力相同

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14.關(guān)于牛頓第二定律的理解,下列說法正確的是( 。
A.揭示出物體產(chǎn)生加速度大小的決定因素
B.揭示出物體產(chǎn)生加速度方向的決定因素
C.受力越大的物體產(chǎn)生的加速度越大
D.質(zhì)量越大的物體加速度越小

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