20．如圖所示，甲、乙兩個質(zhì)量相同、帶等量異種電荷的帶電粒子，以不同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場邊界MN，進入方向垂直紙面向外的勻強磁場中，在磁場中做勻速圓周運動，并垂直磁場邊界MN射出磁場，半圓軌跡如圖中虛線所示．不計重力空氣阻力，則下列說法中正確的是（　�。�
A．甲帶正電荷，乙?guī)ж撾姾?/td>
B．洛倫茲力對甲乙不做正功
C．甲的速率大于乙的速率
D．甲在磁場中運動的時間大于乙在磁場中運動的時間

分析 本題關(guān)鍵是明確粒子垂直射入勻強磁場后，在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析軌道半徑和公轉(zhuǎn)周期，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向．

解答 解：A、在P點，速度向下，磁場向外，甲受向左的洛倫茲力，根據(jù)左手定則，甲帶正電荷；
同理，在P點，乙受向右的洛倫茲力，速度向下，磁場向外，根據(jù)左手定則，乙?guī)ж撾姾�；故A正確；
B、根據(jù)左手定則，洛倫茲力與速度垂直，故洛倫茲力永不做功，故B錯誤；
C、粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，有：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，故R=$\frac{mv}{qB}$，由于q、m、B均相同，甲的軌道半徑大，說明甲的速度也大，故C正確；
D、周期T=$\frac{2πR}{v}=\frac{2πm}{qB}$，由于t=$\frac{1}{2}T$，故t=$\frac{πm}{qB}$；由于q、m、B均相同，故時間相等，故D錯誤；
故選：AC．

點評 本題考查帶電粒子在磁場中圓周運動的推論公式R=$\frac{mv}{qB}$和T=$\frac{πm}{qB}$的簡單運用，同時要結(jié)合左手定則分析，基礎題目．要注意負電荷受到的洛倫茲力的方向和正電荷受到的洛倫茲力的方向相反．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B．它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)對物塊A施加一沿斜面向下的瞬時沖量，使物塊A在斜面上運動，當物塊B剛要離開C時，物塊A的速度為v，運動的位移大小為d．則在從施加沖量開始的整個過程中（　　）
A．彈簧對物塊A做功為零
B．A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
C．物塊A、B的質(zhì)量滿足2mgsinθ=kd
D．彈簧的彈性勢能的減小量為mdgsinθ+$\frac{1}{2}$mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖所示為一個透明圓柱的橫截面，其半徑為R，O為圓心，AOB為一條直徑．今有一束光P沿與AB平行的方向射向圓柱體，人射點C到AB的距離為$\frac{\sqrt{3}}{2}$R，若該人射光線經(jīng)折射后恰從B點射出．光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在圓柱體內(nèi)的反射．求：
①透明圓柱體對該光的折射率多少？
②光在圓柱體內(nèi)傳播所經(jīng)歷的時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示．豎直放置的間距為L=1米的兩平行光滑導軌，上端連接一個阻值為R=1Ω的電阻，在導軌的MN位置以下有垂直紙面向里的磁場，在MN處的磁感應強度為B0=1T，在MN下方的磁場沿Y軸方向磁感應強度均勻減少，在MN下方1米處的磁感應強度剛好為零．現(xiàn)有一質(zhì)量為1kg，電阻也是R=1Ω的金屬棒，從距離MN為h=0.2米的上方緊貼導軌自由下落，然后進入磁場區(qū)域繼續(xù)下落相同高度h的過程中，能使得電阻R上的電功率保持不變（不計一切摩擦）求（g=10m/s2）：
（1）電阻R上的電功率；
（2）從MN位置再下降h時，金屬棒的速度v；
（3）從MN位置再下降h所用的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機，經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象．足夠長光滑金屬軌道電阻不計，寬度為L=1m，傾角為θ=37．，軌道上端連接的定值電阻的阻值為R=2Ω，金屬桿MN的電阻為r=1Ω，質(zhì)量為m=1Kg．在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下、磁感強度為B=1T的勻強磁場，讓金屬桿在沿道平面向下、大小隨時間變化的拉力F作用下由靜止開始下滑，計算機顯示出如圖乙所示的I-t圖象，圖象中I0=3A，t0=1s．設桿在整個運動過程中與軌道垂直．試求：
（1）金屬桿的速度v隨時間變化的關(guān)系式；
（2）拉力F隨時間變化的關(guān)系式；
（3）金屬桿從靜止開始下滑2t0時間，在定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=90J，則拉力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面的夾角θ=30°，導軌電阻不計，整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中．質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒垂直導軌放置，且始終與導軌接觸良好．金屬導軌的上端連接一個阻值也為R的定值電阻．現(xiàn)閉合開關(guān)K，給金屬棒施加一個平行于導軌斜向上、大小為F=2mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動．若金屬棒上滑距離s時，金屬棒開始勻速運動，則在金屬棒由靜止到剛開始勻速運動過程，下列說法中正確的是（重力加速度為g）（　　）
A．金屬棒的末速度為$\frac{3mgR}{{{B^2}{L^2}}}$
B．金屬棒的最大加速度為1.4g
C．通過金屬棒的電荷量為$\frac{BLs}{R}$
D．定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{3}{4}$mgs-$\frac{{9{m^3}{g^2}{R^2}}}{{4{B^4}{L^4}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖，靜止的${\;}_{92}^{238}$U核發(fā)生α衰變后生成反沖Th核，兩個產(chǎn)物都在垂直于它們速度方向的勻強磁場中做勻速圓周運動，下列說法正確的是（　�。�
A．衰變方程可表示為：${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
B．Th核和α粒子的圓周軌道半徑之比為1：45
C．Th核和α粒子的動能之比為1：45
D．Th核和α粒子在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)的方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平桌面置于平行桌面的勻強電場和垂直桌面的勻強磁場中，在桌面建立xOy坐標系．桌面上質(zhì)量m=2.0×10-2kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電小球從坐標原點O平行桌面以v0=1m/s的速度射入電磁場區(qū)域．在電場和磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，小球到達點M（30cm，40cm）時，動能變?yōu)镺點動能的0.5倍，速度方向垂直O(jiān)M，此時撤掉磁場，一段時間后小球經(jīng)過點N（62.5cm，0），動能變?yōu)镺點動能的0.625倍．設O點電動勢為0，不考慮磁場撤掉時對電場的影響，求：
（1）M點電勢；
（2）勻強電場的場強大小和方向；
（3）小球由M點運動到N點所需的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．一靜止的鈾核${\;}_{92}^{238}$U發(fā)生α衰變后變?yōu)殁Q核Th，放出的α粒子速度為0.1c（c是光在真空中的速度），不考慮相對論效應．
①試寫出該衰變的核反應方程；
②求釷核的速度大�。�

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