【題目】如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面，在沒有磁場的情況下，帶電粒子（不計重力）以某一初速度沿截面直徑方向入射，穿過此區(qū)域的時間為t，在該區(qū)域加沿軸線垂直紙面向外方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射并沿某一直徑方向飛出此區(qū)域時，速度方向偏轉(zhuǎn)角為60°，如圖所示，根據(jù)上述條件可求下列哪幾種物理量（ ）
①帶電粒子的比荷
②帶電粒子在磁場中運動的周期
③帶電粒子在磁場中運動的半徑
④帶電粒子的初速度．

A.①②
B.①③
C.②③
D.③④

【答案】A
【解析】解：設(shè)圓柱形區(qū)域的橫截面半徑為R，帶電粒子（不計重力）以某一初速度沿截面直徑方向入射，穿過此區(qū)域的時間為t，則：

2R=vt ①

在該區(qū)域加沿軸線垂直紙面向外方向的勻強磁場，帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射并沿某一直徑方向飛出此區(qū)域時，速度方向偏轉(zhuǎn)角為60°，畫出運動軌跡：

結(jié)合幾何關(guān)系，有：

r=Rtan60°= ②

粒子做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，有：

qvB=m ③

周期：

T= ④

解得：

粒子的周期：

T= = πt

因為初速度無法求出，則無法求出軌道半徑，故①②正確，③④錯誤；

故選：A．

在沒有磁場時，不計重力的帶電粒子以某一初速度沿截面直徑方向入射，穿過此區(qū)域時粒子做勻速直線運動；在有磁場時，帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射，粒子飛出此區(qū)域時，粒子做勻速圓周運動．在勻速直線運動中雖不知半徑，但可由位移與時間列出與入射速度的關(guān)系，再由勻速圓周運動中半徑公式可算出粒子的比荷、周期．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖所示．它們是：①電流計、②直流電源、③帶鐵芯的線圈A、④線圈B、⑤電鍵、⑥滑動變阻器（用來控制電流以改變磁場強弱）．

（1）試按實驗的要求在實物圖上連線（圖中已連好一根導線）．
（2）若連接滑動變阻器的兩根導線接在接線柱C和D上，而在電鍵剛閉合時電流表指針右偏，則電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C移動時，電流計指針將（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一均勻磁場中有一U形導線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導體桿，它可在ab、cd上無摩擦地滑動．桿ef及線框中導線的電阻都可不計．開始時，給ef一個向右的初速度，則（ ）

A.ef將減速向右運動，但不是勻減速，最后停止
B.ef將勻減速向右運動，最后停止
C.ef將勻速向右運動
D.ef將往返運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為一理想自耦變壓器，輸入端接交流穩(wěn)壓電源，其電壓隨時間變化關(guān)系如圖乙所示．已知n1、n2的比值為2：1，負載電阻R的阻值為5Ω，下面正確的說法有（ ）

A.負載電阻R消耗的電功率約為48W
B.通過負載電阻R的電流的有效值為22A
C.通過負載電阻R的電流的頻率為100Hz
D.通過負載電阻R的電流的頻率為25Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，宇宙射線中存在高能帶電粒子，假如大氣層被破壞，這些粒子就會到達地球，從而給地球上的生命帶來危害，根據(jù)地磁場的分布特點，判斷下列說法中正確的是（　　）
A.地磁場對直射地球的宇宙射線的阻擋作用在南北兩極最強，赤道附近最弱
B.地磁場對直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強，南北兩極最弱
C.地磁場對宇宙射線的阻擋作用在地球周圍各處相同
D.地磁場對宇宙射線無阻擋作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在0≤x≤ a，0≤y≤a的長方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，坐標原點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），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 ≤v≤ ，已知粒子在磁場中做圓周運動的周期為T，則下列說法正確的是（ ）

A.所有粒子在磁場中運動經(jīng)歷最長的時間為
B.所有粒子在磁場中運動經(jīng)歷最長的時間小于
C.從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時間小于
D.從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，匝數(shù)N=100匝、截面積S=0.2m2、電阻r=0.5Ω的圓形線圈MN處于垂直紙面向里的勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度隨時間按B=0.6+0.02t（T）的規(guī)律變化，處于磁場外的電阻R1=3.5Ω，R2=6Ω，電容C=30μF，開關(guān)S開始時未閉合，求：

（1）閉合S后，線圈兩端M、N兩點間的電壓UMN和電阻R2消耗的電功率；
（2）閉合S一段時間后又打開S，則S斷開后通過R2的電荷量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛。遇突發(fā)情況后，司機緊急剎車使車做勻減速直線運動。已知汽車速度在1s內(nèi)減小了8m/s，則（ ）

A. 汽車在減速過程中的加速度大小為8m/s2

B. 在減速行駛的全過程中，汽車的平均速度大小為10m/s

C. 汽車剎車后，在3s內(nèi)滑行的距離是24m

D. 汽車剎車后，在2s末的速度大小為4m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用氣墊導軌上滑塊間的碰撞來尋找物體相互作用過程中的“不變量”，實驗裝置如圖所示，實驗過程如下（“＋、－”表示速度方向）：

實驗1 使m1＝m2＝0．25 kg，讓運動的m1碰靜止的m2，碰后兩個滑塊分開．數(shù)據(jù)如表1．

表1

碰前

碰后

滑塊m1

滑塊m2

滑塊m1

滑塊m2

速度v/（m·s－1）

＋0．110

0

0

＋0．108

根據(jù)這個實驗可推知，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)：

（1）碰前物體的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的速度；

（2）碰前物體的動能________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的動能；

（3）碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv．

實驗2 使m1＝m2＝0．25 kg，讓運動的m1碰靜止的m2，碰后m1、m2一起運動．數(shù)據(jù)如表2．

表2

碰前

碰后

滑塊m1

滑塊m2

滑塊m1

滑塊m2

速度v/（m·s－1）

＋0．140

0

＋0．069

＋0．069

根據(jù)這個實驗可推知

（1）碰前物體的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后物體速度的矢量和；

（2）碰前物體的動能________（填“等于”或“不等于”）碰后物體動能的和；

（3）碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv的矢量和．

實驗3 使2m1＝m2＝0．5 kg，讓運動的m1碰靜止的m2，碰后m1、m2分開．數(shù)據(jù)如表3．

表3

碰前

碰后

滑塊m1

滑塊m2

滑塊m1

滑塊m2

速度v/（m·s－1）

＋0．120

0

－0．024

＋0．070

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可推知，在誤差允許范圍內(nèi)：

（1）碰前物體的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后物體速度的矢量和；

（2）碰前物體的動能________（填“等于”或“不等于”）碰后物體動能的和；

（3）碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv的矢量和．

還進行了其他情景的實驗，最終在實驗中發(fā)現(xiàn)的“不變量”是________．

（4）在“探究碰撞中的不變量”實驗中，關(guān)于實驗結(jié)論的說明，正確的是________．

A．只需找到一種情景的“不變量”即可，結(jié)論對其他情景也同樣適用

B．只找到一種情景的“不變量”還不夠，其他情景未必適用

C．實驗中要尋找的“不變量”必須在各種碰撞情況下都不改變

D．進行有限次實驗找到的“不變量”，具有偶然性，結(jié)論還需要檢驗

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