18.如圖所示,兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場,圓的直徑和正方形的邊長相等,兩個(gè)電子分別以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁場區(qū)域,速度方向均與磁場方向垂直,進(jìn)入圓形磁場的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心;進(jìn)入正方形磁場的電子初速度方向垂直于邊界,從中點(diǎn)進(jìn)入.則下面判斷正確的是( 。
A.兩電子在兩磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),其半徑一定相同
B.兩電了在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同
C.進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能先飛離磁場
D.進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能后飛離磁場

分析 電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,有$Bqv=m\frac{{v}^{2}}{R}$得知半徑表達(dá)式,判斷半徑是否相同;運(yùn)動(dòng)時(shí)間的判斷可以根據(jù)粒子轉(zhuǎn)過的圓心角的大;比較哪個(gè)磁場電子先出磁場,可以做出多個(gè)軌跡比較.

解答 解:A:電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力:$Bqv=m\frac{{v}^{2}}{R}$得,$R=\frac{mv}{Bq}$,兩過程電子速度v相同,所以半徑相同,故A正確.
B、C、D:電子在磁場中的可能運(yùn)動(dòng)情況如圖所示,電子從O點(diǎn)水平進(jìn)入由于它們進(jìn)入圓形磁場和正方形磁場的軌道半徑、速度是相同的,把圓形磁場和矩形磁場的邊界放到同一位置如圖所示,由圖可以看出進(jìn)入磁場區(qū)域的電子的軌跡1,先出圓形磁場,再出正方形磁場;進(jìn)入磁場區(qū)域的電子的軌跡2,同時(shí)從圓形與正方形邊界處磁場;進(jìn)入磁場區(qū)域的電子的軌跡3,先出圓形磁場,再出正方形磁場;所以電子不會先出正方形的磁場,即進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定不會后飛離磁場,故BC正確,D錯(cuò)誤.
故選:ABC

點(diǎn)評 本題的難點(diǎn)在于能否想到在同一個(gè)圖象中做出多個(gè)軌跡進(jìn)行比較哪個(gè)先出磁場,找出相同軌跡2是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.固定在水平面上的光滑半球半徑為R,球心O的正上方C處固定一個(gè)小定滑輪,細(xì)繩一端拴一小球置于半球面上的A點(diǎn),另一端繞過定滑輪.如圖所示.現(xiàn)將小球緩慢地從A點(diǎn)拉向B點(diǎn),則此過程中小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮N、細(xì)繩的拉力大小FT的變化情況是( 。
A.FN不變,F(xiàn)T不變B.FN不變,F(xiàn)T變大C.FN不變,F(xiàn)T變小D.FN變大,F(xiàn)T變小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.一氣象氣球以20m/s的初速度由地面勻速上升,當(dāng)氣球升到25m高處時(shí),有一個(gè)物體從氣球上落下,求經(jīng)過多長時(shí)間物體落到地面?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,質(zhì)量分別為m1=0.2kg、m2=0.3kg的A、B兩等厚木板靠在一起靜止于光滑水平面上,A的上表面光滑,B的上表面粗糙,一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊以初速度v0=10m/s滑上A的表面,最后停在B上.求:
①小物塊剛離開A時(shí)的速度v1
②小物塊停在B上時(shí)的速度v2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.用力將重物豎直提起,先是從靜止開始勻加速上升,緊接著勻速上升.如果前后兩過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,不計(jì)空氣阻力,關(guān)于兩過程中拉力做功的以下幾種說法中正確的是(  )
A.加速過程中拉力做的功比勻速過程中拉力做的功多
B.勻速過程中拉力做的功比加速過程中拉力做的功多
C.兩過程中拉力做的功一樣多
D.無法比較

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.今年8月,舉世矚目的奧林匹克運(yùn)動(dòng)會將在北京舉行.廣西是“舉重之鄉(xiāng)”,廣西舉重運(yùn)動(dòng)員曾多次在各種國際大賽中獲得金牌,相信今年奧運(yùn)會廣西舉重運(yùn)動(dòng)員也將會有不俗表現(xiàn).“抓舉”是舉重的一個(gè)項(xiàng)目,其技術(shù)動(dòng)作可分為預(yù)備、提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等六個(gè)步驟,照片表示了其中的幾個(gè)狀態(tài).已知杠鈴質(zhì)量m=150kg,運(yùn)動(dòng)員從發(fā)力到支撐歷時(shí)t=0.8s,這個(gè)過程杠鈴上升高度h=0.6m,若將運(yùn)動(dòng)員發(fā)力時(shí)的作用力簡化成豎直向上的恒力F,取g=10m/s2,則在該過程中:
(1)杠鈴做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)恒力F有多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,正方形勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,方向垂直于紙面向里,磁場的寬度為2L=2m,一正方形金屬框邊長L=1m,其單位長度電阻相等,總電阻為r=2Ω,金屬框以v=10m/s的速度向右勻速穿過磁場區(qū)域.假定abcd方向的電流I為正,ab兩端的電壓為U,從cd邊進(jìn)入磁場瞬間開始計(jì)時(shí),下列關(guān)于I-t和U-t圖線正確的是( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,在光滑水平地面上,有一質(zhì)量為40kg的木箱,在一個(gè)大小為100N與水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,由靜止向右前進(jìn)了4m,求:(說明:sin37°=0.6,cos37°=0.8),
(1)拉力F所做的功
(2)拉力F的平均功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖(a)所示,豎直平面內(nèi)(紙面)內(nèi)有直角坐標(biāo)系xOy,x軸沿水平方向,足夠大的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(場強(qiáng)方向圖中未畫出),y軸右側(cè)(包括y軸)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示,一水平放置的絕緣輕彈簧一端固定在負(fù)半軸的某處,另一端與一質(zhì)量為m,電量為+q的小球接觸.現(xiàn)用水平外力作用于小球,使小球擠壓彈簧后由靜止釋放小球,小球在t=0時(shí)刻以速度V0經(jīng)過O點(diǎn),此時(shí)小球恰好與彈簧分離,小球勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),再次通過P點(diǎn)時(shí)小球速度沿y軸負(fù)方向.求:

(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E及小球由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)彈簧彈性勢能的變化量△Ep;
(2)若T0為已知量,在P點(diǎn)的右側(cè)還存在一點(diǎn)P0(位于x軸上,圖中未畫出)小球通過P點(diǎn)后,經(jīng)一段時(shí)間,通過P0點(diǎn)時(shí)速度沿y正方向,求當(dāng)t0取最大值時(shí),B0應(yīng)滿足的條件;
(3)若t0=0,B0為已知量,經(jīng)過足夠長時(shí)間后,將一不計(jì)重力的帶電粒子以初速度V沿y軸正方向發(fā)射,該粒子將在xOy平面內(nèi)做周期性的運(yùn)動(dòng),軌跡如圖(c)所示,且有任意時(shí)刻該粒子速度的水平分量Vx與其所在位置的y軸坐標(biāo)值成正比,其比例系數(shù)k與場強(qiáng)大小E無關(guān),求該粒子運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度Vm

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