14．如圖所示，某粒子源發(fā)射同種帶電粒子，帶電粒子以大小不同的速率從O點(diǎn)沿圖示方向飛入一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)帶電粒子的重力及粒子間的作用力．對(duì)從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的帶電粒子，下列判斷正確的是（　�。�
A．從a點(diǎn)離開(kāi)的粒子速率最小B．從a點(diǎn)離開(kāi)的粒子帶負(fù)電
C．從b點(diǎn)離開(kāi)的粒子運(yùn)動(dòng)半徑最小D．從b點(diǎn)離開(kāi)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短

分析 帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力；應(yīng)用左手定則可以判斷粒子的電性；根據(jù)圖示判斷粒子的軌道半徑大小，然后應(yīng)用牛頓第二定律可以判斷粒子的速率；根據(jù)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式可以判斷粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

解答 解：A、粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\frac{qBr}{m}$，由圖示可知從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子中經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的粒子軌道半徑最大，粒子的q、B、m都相同，由v=$\frac{qBr}{m}$可知，從a點(diǎn)離開(kāi)的粒子速率最大，故A錯(cuò)誤；
B、由左手定則可知，從a點(diǎn)離開(kāi)的粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力水平向左，由左手定則可知，粒子帶負(fù)電，故B正確；
C、由圖示可知，從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子中經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的粒子軌道半徑最小，故C正確；
D、粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=$\frac{2πm}{qB}$相同，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=$\frac{θ}{2π}$T，由圖示可知，從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子中從b點(diǎn)離開(kāi)的粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角θ最大，粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由圖示判斷出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑大小是解題的關(guān)鍵；有意義牛頓第二定律與粒子周期公式可以解題；要知道帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行的周期與速度的大小無(wú)關(guān)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．下列說(shuō)法中正確的是 （　�。�
A．由α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以估測(cè)核半徑、確定核電荷量
B．電子的發(fā)現(xiàn)表明了原子核的內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C．原子核的能量是不連續(xù)的，能級(jí)越高越穩(wěn)定
D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，小車A的質(zhì)量M=2kg，置于光滑水平面上，初速度為v0=14m/s．質(zhì)量m=0.1kg，帶正電荷q=0.2C可視為質(zhì)點(diǎn)的物體B，輕放在小車A的右端，A、B所在的空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，物體與小車之間有摩擦力作用，設(shè)小車足夠長(zhǎng)，小車表面是絕緣的．（g=10m/s2）求：
（1）B物體的最大速度；
（2）小車A的最小速度；
（3）在此過(guò)程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖所示，傾角θ=30°、寬為L(zhǎng)=1m的足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度
B=1T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的F牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導(dǎo)體棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)；牽引力的功率恒定為P=90W，經(jīng)過(guò)t=2s導(dǎo)體棒剛達(dá)到穩(wěn)定速度v時(shí)棒上滑的距離s=11.9m．導(dǎo)體棒ab始終垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2．求：
（1）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定速度過(guò)程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q1；
（2）若在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑達(dá)到穩(wěn)定速度前某時(shí)刻撤去牽引力，從撤去牽引力到棒的速度減為零的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為q=0.5C，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q2=2.0J，則撤去牽引力時(shí)棒的速度v′多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)=1m，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m=0.5kg、有效電阻為R=1Ω的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h=5m處?kù)o止釋放．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I=5A．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，g=10m/s2．
求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；
（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．如圖所示，寬度為L(zhǎng)=0.40m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=0.90Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.50T．一根質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度v=0.50m/s，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求：
（1）導(dǎo)體棒上M、N兩點(diǎn)，哪一點(diǎn)電勢(shì)高；
（2）MN兩點(diǎn)間的電壓UMN；
（3）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大��；
（4）當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)0.3m的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體從同一高度沿傾角不同的兩個(gè)固定光滑斜面由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端，則兩物體具有相同的物理量是（　�。�
A．下滑過(guò)程中重力的沖量B．下滑過(guò)程中合力的沖量
C．剛到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量D．下滑過(guò)程中動(dòng)量變化量的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

3．如圖所示，衛(wèi)星A、B均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑rA＜rB，則線速度VA大于VB，角速度ωA大于ωB，周期TA小于TB．（選填“大于”、“等于”或“小于”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置在水平地面上，它的正上方有一金屬塊從高處自由下落，從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過(guò)程中（　�。�
A．重力做正功，重力勢(shì)能增加
B．彈力做正功，彈性勢(shì)能減小
C．金屬塊的動(dòng)能最大時(shí)，彈力與重力相平衡
D．重力做的功大于彈力做的功

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同步練習(xí)冊(cè)答案