【題目】如圖所示，豎直線MN∥PQ，MN與PQ間距離為a，其間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，O是MN上一點，O處有一粒子源，某時刻放出大量速率均為v(方向均垂直磁場方向)、比荷一定的帶負電粒子(粒子重力及粒子間的相互作用力不計)，已知沿圖中與MN成θ=60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁場，則粒子在磁場中運動的最長時間為：

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】當速度方向與MN夾角θ=60°時，粒子恰好垂直PQ方向射出磁場，所以，粒子運動的半徑

由粒子在磁場中運動，洛倫茲力作向心力可得，解得①；

當θ=0°時，如圖所示，可知粒子打在PQ上的位置為O點水平線上方處；

當θ增大時，粒子打在PQ上的位置下移，知道粒子的運動軌跡與PQ相切時，如圖所示，可知粒子打在PQ上的位置為O點水平線下方處；

當θ繼續(xù)增大直到180°，粒子的運動軌跡與PQ不相交，直接從MN上射出，且在MN上的出射點不斷上移直到O點，所以，若只改變粒子速度方向，使θ角能在0°至180°間不斷變化，則PQ邊界上有粒子射出的區(qū)間長度為；若只改變粒子速度方向，使θ角能在0°至180°間不斷變化，則粒子運動半徑不變，那么粒子運動周期不變，所以，粒子在磁場中運動的軌跡所對應(yīng)的弦長越長，則粒子在磁場中運動的越長，由D的分析可知，當粒子的出射點在PQ上時，粒子的弦長可取[a，2a]的任意值；當粒子的出射點在MN上時，粒子的弦長可取的任意值；所以，粒子運動軌跡的弦長最大可取，此時對應(yīng)的中心角φ=120°，所以聯(lián)立①式子可知，粒子在磁場中運動的最長時間，故C正確．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平U形光滑框架，寬度L＝1m，電阻忽略不計，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量，電阻，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝0.2T，方向垂直框架向上．現(xiàn)用F＝1N的拉力由靜止開始向右拉ab棒，當ab棒的速度達到時，求此時：

（1）ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大�。�

（2）ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向；

（3）ab棒所受安培力的大小和方向；

（4）ab棒的加速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是“天宮二號”空間實驗室軌道控制時在近地點高度(Q點)200千米、遠地點高度(P點)394千米的橢圓軌道運行，已知地球半徑取6 400 km，M、N為短軸與橢圓軌道的交點，對于“天宮二號”空間實驗室在橢圓軌道上的運行，下列說法正確的是（ ）

A. “天宮二號”空間實驗室在P點時的加速度一定比Q點小，速度可能比Q點大

B. “天宮二號”空間實驗室從N點經(jīng)P點運動到M點的時間可能小于“天宮二號”空間實驗室從M點經(jīng)Q點運動到N點的時間

C. “天宮二號”空間實驗室在遠地點（P點）所受地球的萬有引力大約是在近地點（Q點）的

D. “天宮二號”空間實驗室從P點經(jīng)M點運動到Q點的過程中萬有引力做正功，從Q點經(jīng)N點運動到P點的過程中要克服萬有引力做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　�。�

A.物體在恒力作用下能做曲線運動也能做直線運動

B.物體在變力作用下一定是做曲線運動

C.物體做曲線運動時，速度可能保持不變

D.兩個直線運動的合運動一定是直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是一名登山運動員攀登陡峭懸臂的情形，如果認為峭壁的平面是豎直的平面，腿與峭壁面是垂直的，輕繩與壁面的夾角為θ，運動員與設(shè)備總重為G，懸繩對運動員的拉力大小為F1 ， 峭壁對運動員的彈力大小為F2 ， 則（ ）

A.F1=Gtanθ
B.F2=Gtanθ
C.運動員向上緩慢攀爬，F(xiàn)1與F2都增大
D.運動員向上緩慢攀爬，F(xiàn)1與F2的合力增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是“驗證力的合成的平行四邊形定則”實驗示意圖．將橡皮條的一端固定于A點，圖甲表示在兩個拉力F1、F2的共同作用下，將橡皮條的結(jié)點拉長到O點；圖乙表示準備用一個拉力F拉橡皮條，圖丙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的合成圖示．

（1）有關(guān)此實驗，下列敘述正確的是
A.在進行圖甲的實驗操作時，F(xiàn)1、F2的方向必須互相垂直
B.在進行圖乙的實驗操作時，必須將橡皮條的結(jié)點拉到O點
C.在進行圖甲的實驗操作時，保證O點的位置不變，F(xiàn)1變大時，F(xiàn)2一定變小
D.在誤差范圍內(nèi)，拉力F一定等于F1、F2的代數(shù)和
（2）圖丙中Fˊ是以F1、F2為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線，一定沿AO方向的是（填“F”或者“Fˊ”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于曲線運動，下說法中正確的是（　�。�

A.曲線運動一定是變速運動

B.曲線運動的加速度可以為零

C.在恒力作用下，物體不可以做曲線運動

D.物體做曲線運動，速率一定會發(fā)生變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶的速度保持不變，現(xiàn)將一物體放在傳送帶A端，開始時物體在傳送帶上滑動，當它到達位置C后隨傳送帶一起勻速運動，直至傳送到B端，則在此過程中（ ）

A.物體由A運動到B過程中始終受水平向左的滑動摩擦力
B.物體在AC段受摩擦力逐漸減小
C.物體在CB段受水平向右的靜摩擦力
D.物體在CB段不受摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有兩個完全相同，但刻度盤上僅有刻度而沒有標度值的電壓表，電壓表的內(nèi)阻約為5000Ω．現(xiàn)打算用如圖（a）所示的電路測量它們的內(nèi)阻．其中：E為電動勢12V、內(nèi)阻可忽略不計的電源；R1是調(diào)節(jié)范圍為0～9999Ω的電阻箱；R2是調(diào)節(jié)范圍為0～1000Ω的滑動變阻器；S為電鍵．

（1）閉合電鍵S之前，滑動滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到變阻器的__端．（填“a”或“b”）．

（2）閉合電鍵之后，適當調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P和電阻箱的旋鈕，當電阻箱調(diào)節(jié)成如圖（b）所示的情景時，兩電壓表指針的位置如圖（c）所示，由此可知，此時電阻箱的阻值為__Ω，這兩個電壓表的內(nèi)阻均為__Ω．

（3）由各個器材的參數(shù)和各圖所示的情景可知，這兩個電壓表的量程在下面提供的四個選項中最多不會超過選項__．

A．6V B．9V C．14V D．18V．

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