4.如圖所示,在半徑為R的圓內(nèi),有方向為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一帶電粒子以速度v沿半徑aO方向從a點射入磁場,又從c點射出磁場,射出時速度方向偏轉(zhuǎn)60°,則粒子在磁場中運動的時間是( 。
A.$\frac{πR}{3v}$B.$\frac{\sqrt{3}πR}{3v}$C.$\frac{2πR}{3v}$D.$\frac{2\sqrt{3}πR}{3v}$

分析 電荷在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動,畫出軌跡,由幾何知識求出半徑.定圓心角,根據(jù)t=$\frac{l}{v}$求時間

解答 解:設(shè)粒子做勻速圓周運動的半徑為r,如圖所示,
由幾何知識得:∠OO′a=30°,
圓運動的半徑:r=$\frac{R}{tan30°}$=$\sqrt{3}$R,
由于粒子在磁場中的運動方向偏轉(zhuǎn)了60?角,
粒子完成了$\frac{1}{6}$個圓運動,運動的時間為:
t=$\frac{l}{v}$=$\frac{1}{6}$×$\frac{2πr}{v}$=$\frac{\sqrt{3}πR}{3v}$;
故選:B.

點評 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中勻速圓周運動問題,關(guān)鍵是畫出粒子圓周的軌跡,往往用數(shù)學(xué)知識求半徑.

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

17.如圖所示,光滑水平面軌道上有三個木塊,A、B、C,質(zhì)量分別為mA=mc=2m,mB=m,A、B用細(xì)繩連接,中間有一壓縮的彈簧 (彈簧與滑塊不栓接).開始時A、B以共同速度v0運動,C靜止.某時刻細(xì)繩突然斷開,A、B被彈開,然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,最終三滑塊速度恰好相同.
求:(1)B與C碰撞前B的速度;
(2)繩斷前彈簧的彈性勢能.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.已知引力常量為G地球半徑為R,月心和地心之間的距離為r,同步衛(wèi)星距地面的軌道為h,月球繞地球運轉(zhuǎn)的周期為Ti,地球表面的重力加速度為g,某同學(xué)根據(jù)以上條件,提出一種估算地球質(zhì)量M的方法,同步衛(wèi)星繞地球做圓周運動,由G$\frac{Mm}{(R+h)^{2}}$=m($\frac{2π}{{T}_{i}}$)2(R+h)得M=$\frac{4{π}^{2}(R+h)^{2}}{G{{T}_{i}}^{2}}$.
(1)請判斷上面的結(jié)果是否正確,如不正確,請給出正確的解法和結(jié)果;
(2)請根據(jù)已知條件再提出一種估算地球質(zhì)量的方法,并得出結(jié)果.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.關(guān)于電場,下列說法中正確的是( 。
A.電場是電荷周圍空間實際存在的物質(zhì)
B.由E=$\frac{F}{q}$可知,電場中某點的場強(qiáng)E與q成反比,與F成正比
C.電場中場強(qiáng)為零的點,電勢也一定為零
D.電場線是實際存在的,電場線可以相交

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.某校物理興趣小組的同學(xué)研宄物體下落現(xiàn)象時,從同一高度處讓A小球靜止釋放,同時將B小球以一定初速度水平拋出.兩小球A、B的質(zhì)量比為1:2,不計空氣阻力.下列拍攝的頻閃照片符合物理事實的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.①在利用重物自由下落“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中,打點計時器所用電源頻率為f=50Hz,實驗要求打點計時器在打第一個點時釋放紙帶.甲、乙、丙三個學(xué)生分別用同一裝置各打出一條紙帶,量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.48cm,0.19cm和0.18cm,肯定其中一個學(xué)生在操作上有錯誤,該同學(xué)是甲.其錯誤的操作是先釋放重物后接通電源.

②丁同學(xué)用甲圖所示裝置進(jìn)行實驗,得到如圖乙所示的紙帶,把第一個點(初速度為零)記作O點,測出O、A間的距離為68.97cm,點A、C間的距離為15.24cm,點C、E間的距離16.76cm,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.8m/s2,重錘的質(zhì)量為m=1.0kg則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi),重錘動能的增加量為8.00J,重力勢能的減少量為8.25J.(保留三位有效數(shù)字)
③利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度=9.50m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
④在實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總大于重錘最大的動能,其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落過程中存在著阻力的作用,用題目給出的已知量.求出重錘下落過程中受到的平均阻力大小為0.30N.
⑤若利用BD段來驗證機(jī)械能守恒,則還要測量的物理量是BD段的長度,要驗證的表達(dá)式是$\frac{1}{2}$m($\frac{{x}_{CE}}{2}$f)2-$\frac{1}{2}$m($\frac{{x}_{AC}}{2}$f)2(用題中符號表達(dá))
⑥以下是幾位同學(xué)的操作步驟,其中有錯誤和不必要的有ACDG
A.用天平測量重錘的質(zhì)量m
B.按如圖裝置把打點計時器安裝在鐵架臺上,用導(dǎo)線把打點計時器與學(xué)生電源的交流電壓輸出檔連接好.
C.把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好,另一端穿過計時器限位孔,豎直提起紙帶使重錘?烤啻螯c計時器較遠(yuǎn)的地方,紙帶上端用夾子夾。
D.松開紙帶,接通電源,讓重錘自由下落.
E.重復(fù)幾次,得到3~5條打好點的紙帶.
F.在打好點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm,且點跡清晰的一條紙帶,在起始點標(biāo)上0,以后各計時點依次標(biāo)上1,2,3…,用刻度尺測出對應(yīng)下落高度h1、h2、h3….
G.應(yīng)用公式vn=ghn計算各點對應(yīng)的即時速度v1、v2、v3….
H.計算各點對應(yīng)的勢能減少量mghn和動能的增加量$\frac{1}{2}$mvn2,進(jìn)行比較.再做出結(jié)論.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時靜止.現(xiàn)對小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kυ(圖中未標(biāo)出).已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)0>μmg,小球運動過程中未從桿上脫落.下列說法正確的是( 。
A.小球先做加速度減小的加速運動,后做勻速運動
B.小球先做加速度增大的加速運動,后做加速度減小的加速運動,最后做勻速運動
C.小球的最大加速度為$\frac{{F}_{0}-μmg}{m}$
D.小球的最大速度為$\frac{{F}_{0}+μmg}{μk}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.磁懸浮列車是一種高速交通工具,它具有兩個重要系統(tǒng):一個是懸浮系統(tǒng),另一個是驅(qū)動系統(tǒng).驅(qū)動系統(tǒng)的簡化模型如下:圖1是實驗車與軌道示意圖,圖2是固定在實驗車底部的金屬框與軌道間的運動磁場的示意圖.水平地面上有兩根很長的平行直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有垂直于水平面的等間距的勻強(qiáng)磁場(每個磁場的寬度與金屬框的寬度相同),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2大小相同,相鄰磁場的方向相反,所有磁場同時以恒定速度v0沿導(dǎo)軌方向向右運動,這時實驗車底部的金屬框?qū)艿较蛴业拇艌隽,帶動實驗車沿?dǎo)軌運動.設(shè)金屬框總電阻R=1.6Ω,垂直于導(dǎo)軌的邊長L=0.20m,實驗車與金屬框的總質(zhì)量m=2.0kg,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B2=B=1.0T,磁場運動速度v0=10m/s.回答下列問題:
(1)t=0時刻,實驗車的速度為零,求此時金屬框受到的磁場力的大小和方向;
(2)已知磁懸浮狀態(tài)下,實驗車運動時受到的阻力恒為f1=0.20N,求實驗車的最大速率vm;
(3)若將該實驗車A與另外一輛質(zhì)量相等但沒有驅(qū)動裝置的磁懸浮實驗車P掛接,設(shè)A與P掛接后共同運動所受阻力恒為f2=0.50N.A與P掛接并經(jīng)過足夠長時間后已達(dá)到了最大速度,這時撤去驅(qū)動磁場,保留磁懸浮狀態(tài),A與P所受阻力f2保持不變,那么撤去驅(qū)動磁場后A和P還能滑行多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.2014年7月30日9時50分許,安慶市人民路紀(jì)念日商場樓上突然起火,事發(fā)后安慶市消防支隊南莊嶺、特勤中隊等立即出動13輛消防車立即前往施救,經(jīng)過消防官兵和群眾的合力營救,大火終于被撲滅.設(shè)消防水龍頭斜向上噴出的水恰好水平擊中著火點,樓高7.2米,消防員與樓體距離為24米,則水流噴出的速度最接近(忽略水龍頭離地及一切阻力,取g=10m/s2)( 。
A.26m/sB.23.3m/sC.12.6m/sD.12m/s

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同步練習(xí)冊答案