17.速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是( 。
A.該束粒子帶正電
B.速度選擇器P1極板帶負(fù)電
C.能通過(guò)狹縫S0 的帶電粒子的速率等于$\frac{E}{{B}_{1}}$
D.粒子打在膠片上的位置越靠近S0,粒子的比荷越小

分析 由圖可知,粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)粒子向下偏轉(zhuǎn),即可知粒子所受的洛倫茲力方向向下,由左手定則可判斷粒子的電性.
粒子速度選擇器中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力兩個(gè)作用,電場(chǎng)力不變,速度方向不變,可知洛倫茲力與電場(chǎng)力應(yīng)平衡,由左手定則判斷出洛倫茲力方向,由平衡條件即可確定出P1極板帶什么電.
粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得到半徑表達(dá)式,根據(jù)半徑公式分析半徑越大時(shí),粒子的質(zhì)量和比荷的大。

解答 解:A、由圖可知,帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2時(shí)向下偏轉(zhuǎn),所以粒子所受的洛倫茲力方向向下,根據(jù)左手定則判斷得知該束粒子帶正電.故A正確.
B、在平行金屬板中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力兩個(gè)作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),由左手定則可知,洛倫茲力方向豎直向上,則電場(chǎng)力方向向下,粒子帶正電,電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下,所以速度選擇器的P1極板帶正電.故B錯(cuò)誤.
C、粒子能通過(guò)狹縫,電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡,則有:qvB1=qE,解得v=$\frac{E}{{B}_{1}}$.故C正確.
D、粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得r=$\frac{mv}{qB}$.可見(jiàn),由于v是一定的,B不變,半徑r越小,則$\frac{q}{m}$越大.故D錯(cuò)誤.
故選:AC.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要理解速度選擇器的原理:電場(chǎng)力與洛倫茲力,粒子的速度一定.粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí),由洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律則可得到半徑.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,通過(guò)改變懸掛的重物,多次測(cè)量,可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象.他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a-F圖線,如圖(b所示.

(1)圖線①是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的(選填“①”或“②”)
(2)由(b)圖可知滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量M=0.75kg;
滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.(g取10m/s2
(3)王銘同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是B
A.重物質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量M
B.重物的質(zhì)量可以不必遠(yuǎn)小于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量M
C.力傳感器的拉力大小等于重物的重力大。

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8.理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干.設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R1,它與電熱絲的電阻R2相串聯(lián),接到直流電源上,電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U,電流為I,消耗的電功率為P,則有( 。
A.IU>PB.P=I2(R1+R2C.U=I(R1+R2D.P>I2(R1+R2

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5.關(guān)于慣性,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.物體受力增大時(shí),慣性會(huì)減小
B.某物體運(yùn)動(dòng)得越快越難停下來(lái),說(shuō)明物體速度大時(shí)慣性大
C.將一小球從地球帶到月球,物體的慣性會(huì)減小
D.慣性大小只由物體的質(zhì)量決定,與速度和是否受力無(wú)關(guān)

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12.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為M的球分別位于半圓環(huán)和$\frac{3}{4}$圓環(huán)的圓心,半圓環(huán)和$\frac{3}{4}$圓環(huán)分別是由相同的圓環(huán)截去一半和$\frac{1}{4}$所得,環(huán)的粗細(xì)忽略不計(jì),若甲圖中環(huán)對(duì)球的萬(wàn)有引力為F,則乙圖中環(huán)對(duì)球的萬(wàn)有引力大小為( 。
A.$\frac{3}{2}$FB.$\frac{\sqrt{2}}{2}$FC.$\frac{1}{2}$FD.$\frac{\sqrt{3}}{2}$F

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2.某同學(xué)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律.使用如下器材和裝置:小球(質(zhì)量為m)、秒表、米尺,一個(gè)圓錐擺(如圖所示).請(qǐng)?jiān)诳崭裰刑钊脒m當(dāng)?shù)墓胶臀淖,完成?shí)驗(yàn).
①懸線一端固定于懸點(diǎn)O,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),記下此時(shí)小球離懸點(diǎn)的高度^和圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r,測(cè)量小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T
②小球所受的合外力F=$mg\frac{r}{h}$(用m、h、r表示).
③改變高度h,重復(fù)步驟①.
④以T2為橫坐標(biāo),h為縱坐標(biāo),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖.如能得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線,則可以驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律.

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9.已知兩共點(diǎn)力互成60°角,其中F1=90N,F(xiàn)2=120N,通過(guò)作圖法求出合力到的大小和方向.

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6.有一理想變壓器如圖所示,原副線圈的匝數(shù)比為n:1,原線圈接正弦交流電,副線圈輸出端接有一個(gè)交流電壓表、一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R,當(dāng)原線圈接通電源后,電流表讀數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一重物勻速上升.下列判斷正確的是( 。
A.電動(dòng)機(jī)兩端電壓為$\sqrt{2}$UB.變壓器的輸出功率為nIU
C.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IU-I2RD.電動(dòng)機(jī)消耗的功率為$\frac{{U}^{2}}{R}$

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7.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,則對(duì)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.此質(zhì)點(diǎn)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后保持靜止
B.在t=2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度大小是5m/s
C.在t=0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度大小是5m/s
D.在t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變

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