【題目】如圖所示，在、的長方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（重力不計(jì)），它們的速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限，且與y軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內(nèi)，速度大小不同，且滿足．已知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期為T，則下列說法正確的是

A. 最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時間為

B. 最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時間小于

C. 最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為

D. 最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間小于

【答案】BC

【解析】粒子在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動運(yùn)動，洛倫茲力作為向心力，所以有，則有，又因?yàn)?/span>，所以，2a≤R≤3a；粒子做圓周運(yùn)動的周期；

A、B、當(dāng)速度與y軸正方向的夾角θ為零時，有：

R越大，對應(yīng)的φ越小，所以，當(dāng)R=3a時，φ最小，此時， ，所以， ， ，故B正確，A錯誤；C、D、θ從0增大，則粒子在磁場上邊界的出射點(diǎn)右移，設(shè)磁場橫向無右邊界，則粒子在上邊界最遠(yuǎn)能到達(dá)的位置為粒子做圓周運(yùn)動與上邊界相切的點(diǎn)，

此時，粒子出射點(diǎn)的橫坐標(biāo)，所以，粒子一定能到達(dá)磁場邊界的右上頂點(diǎn)且粒子做圓周運(yùn)動的軌跡都是劣弧，該點(diǎn)對應(yīng)粒子做圓周運(yùn)動的弦最大值，所以，粒子出射點(diǎn)為磁場邊界右上邊界點(diǎn)時，粒子在磁場中轉(zhuǎn)過角度最大，運(yùn)動時間最長；對應(yīng)于相同的弦長，半徑越小，中心角越大，所以，當(dāng)R=2a，且粒子出射點(diǎn)為磁場邊界右上頂點(diǎn)時，粒子在磁場中運(yùn)動經(jīng)歷的時間最長；此時，半徑和弦長相等，所以，粒子轉(zhuǎn)過的角度，運(yùn)動經(jīng)歷的時間，故C正確，D錯誤；故選BC．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子的速率為v，帶電荷量為q，下列帶電粒子所受洛倫茲力的大小和方向正確的是( )．

A. 圖（1）為F洛=qvB，方向與v垂直斜向上

B. 圖（2）為F洛=qvB，方向與v垂直斜向下

C. 圖（3）為F洛=qvB，方向垂直紙面向外

D. 圖（4）為，方向垂直紙面向里

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，abcd是一個質(zhì)量為m，邊長為L的正方形金屬線框．如從圖示位置自由下落，在下落h后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場，恰好做勻速直線運(yùn)動，該磁場的寬度也為L.在這個磁場的正下方h＋L處還有一個未知磁場，金屬線框abcd在穿過這個磁場時也恰好做勻速直線運(yùn)動，那么下列說法正確的是 (　　)．

A. 未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2B

B. 未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是 B

C. 線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為4mgL

D. 線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為2mgL

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平的傳送帶長度L=8m，右端與半徑R=0.5m的豎直光滑半圓軌道相連，圓軌道與傳送帶的末端B點(diǎn)相切，傳送帶在電機(jī)的驅(qū)動下以v=4m/s的速率順時針勻速轉(zhuǎn)動。一個質(zhì)量m=2kg的物塊（可以看成質(zhì)點(diǎn)），以v0=2m/s的初速度從左端A點(diǎn)滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.2，重力加速g=10m/s2。求：

（1）物塊從A運(yùn)動到B的過程中，摩擦生熱是多少？

（2）物塊在圓軌道上運(yùn)動時物塊脫離圓軌道的點(diǎn)距離傳送帶平面多高？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E1=E的勻強(qiáng)電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強(qiáng)度為E2=2E的勻強(qiáng)電場，在虛線PQ右側(cè)相距為L處有一與電場E2平行的屏�，F(xiàn)將一電子（電荷量為e，質(zhì)量為m）無初速度地放入電場E1中的A點(diǎn)，最后電子打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O，電子重力忽略不計(jì)。求：

（1）電子從釋放到打到屏上所用的時間；

（2）電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ；

（3）電子打到屏上的點(diǎn)P′到點(diǎn)O的距離y。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】經(jīng)長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)” “雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每顆恒星的半徑遠(yuǎn)小于兩顆恒星之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體如圖，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某定點(diǎn)O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，現(xiàn)測得兩顆星球之間的距離為L，質(zhì)量之比為： ：2，則可知

A. 、做圓周運(yùn)動的線速度之比為3：2

B. 、做圓周運(yùn)動的角速度之比為1：1

C. 做圓周運(yùn)動的半徑為

D. 做圓周運(yùn)動的半徑為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1970年4月24日，我國自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元．“東方紅一號”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道，如圖所示，其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439 km和2 384 km，則(　　)．

A. 衛(wèi)星在M點(diǎn)的勢能大于N點(diǎn)的勢能

B. 衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度小于N點(diǎn)的角速度

C. 衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度

D. 衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7.9 km/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一根長L＝60cm的輕質(zhì)桿一端固定一個小球，給小球一定的初速度使之在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動．已知球的質(zhì)量m＝0.5kg，g＝10m/s2．

（1）如小球在最高點(diǎn)時桿對小球的作用力為零，求小球此時的速度？

（2）若小球通過最高點(diǎn)時受到桿向上的大小為3.8N的支持力，求此時小球的速度大�。�

（3）如小球在最高點(diǎn)的速度為6m/s，求桿對小球作用力的大小和方向？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶有擋板的長木板放置在光滑的水平面上，輕彈簧放置在木板上，右端與擋板相連，左端位于木板上的B點(diǎn)．開始時木板靜止，小鐵塊從木板上的A 點(diǎn)以速度v0 = 4.0m/ s正對著彈簧運(yùn)動，壓縮彈簧，彈簧的最大形變量xm = 0.10 m；之后小鐵塊被彈回，彈簧恢復(fù)原長；最終小鐵塊與木板以共同速度運(yùn)動．已知當(dāng)彈簧的形變量為x時，彈簧的彈性勢能，式中k為彈簧的勁度系數(shù)；長木板質(zhì)量M = 3.0kg，小鐵塊質(zhì)量m= 1.0k g ，k = 600N/ m，A 、B兩點(diǎn)間的距離d = 0.50m．取重力加速度g = 10m/s2，不計(jì)空氣阻力．

（1） 求當(dāng)彈簧被壓縮最短時小鐵塊速度的大小v；

（2） 求小鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ；

（3） 試通過計(jì)算說明最終小鐵塊停在木板上的位置．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案