11.如圖所示,正八邊形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場.一帶電的粒子從h點沿he圖示方向射入磁場區(qū)域,當(dāng)速度大小為vb時,從b點離開磁場,在磁場中運動的時間為tb.當(dāng)速度大小為vd時,從d點離開磁場,在磁場中運動的時間為td,不計粒子重力.則下列正確的說法是( 。
A.tb:td=2:1B.tb:td=1:2C.tb:td=3:1D.tb:td=1:3

分析 帶電粒子垂直射入勻強磁場中,由洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運動,根據(jù)題意畫出軌跡,由幾何知識求出粒子圓周運動的半徑和圓心角,由t=$\frac{θ}{360°}$T求時間之比.

解答 解:根據(jù)題意可知,粒子從b點和從d點離開的運動軌跡如圖所示;由圖利用幾何關(guān)系可知,從b點離開時粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為135°,而從d點離開時粒子其圓心角為45°,因粒子在磁場中的周期相同,由t=$\frac{θ}{360°}T$可知,時間之比等于轉(zhuǎn)過的圓心角之比,故tb:td=135°:45°=3:1,故C正確,ABD錯誤.
故選:C.

點評 本題考查了粒子在磁場中的運動,應(yīng)先分析清楚粒子的運動過程,然后應(yīng)用牛頓第二定律解題,本題的解題關(guān)鍵是畫軌跡,由幾何知識求出帶電粒子運動的半徑和圓心角.注意明確正八邊形對應(yīng)的幾何關(guān)系,知道各邊相等,并且每一夾角均為135°.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖甲所示,理想變壓器、副線圈的匝數(shù)比55:9,原線圈與一理想電流表串聯(lián),副線圈與一理想二極管和一燈泡串聯(lián),變壓器的原線圖中輸入如圖乙所示的交變電壓,副線圈電路中額定功率為9W的燈泡恰好正常發(fā)光.則( 。
A.燈泡的額定電壓為36VB.燈泡正常發(fā)光時的電阻為72Ω
C.電流表的示數(shù)約為0.04AD.通過燈泡電流的頻率為50Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.在“研究平拋物體的運動”的實驗中:在記錄小球軌跡的白紙上,記錄了豎直向下的y軸方向和水平x軸方向以及軌跡上三個點A、B、C的位置,如圖所示.測量A、B和B、C間水平距離xAB=xBC=15cm,豎直方向的距離yAB=15cm,yBC=25cm.由此可以計算出小球做平拋運動的初速度大小v0=1.5m/s. (g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,斜面體固定在水平地面上,用一根輕繩跨過定滑輪連接甲、乙兩小滑塊,它們靜止于兩斜面等高處,輕繩均與斜面平行,甲、乙可看成質(zhì)點,不計一切摩擦(sin37°=0.6,sin53°=0.8).若剪斷輕繩,下列說法正確的是( 。
A.甲、乙下滑到地面過程所用時間之比3:4
B.甲、乙下滑到斜面底端時的速度大小之比4:3
C.甲、乙下滑到斜面底端時重力的功率之比為1:1
D.甲、乙下滑到地面過程中重力做功相等

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,一圓柱形桶的高為d、底面直徑$\sqrt{3}d$.當(dāng)桶內(nèi)無液體時,用一細束單色光從某點A沿桶口邊緣恰好照射到桶底邊緣上的某點B.當(dāng)桶內(nèi)液體的深度等于桶高的一半時,仍然從A點沿AB方向照射,恰好照射到桶底上的C點.C、B兩點相距$\frac{{\sqrt{3}d}}{3}$,光在真空中的速度c=3.0×108m/s.求:
(i)液體的折射率n;
(ii)光在液體中傳播的速度v.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.圖甲中的直線為一靜電場中哦電場線(方向未標(biāo)出),現(xiàn)一不計重力的帶負電粒子從電場線上的M點沿電場線運動至N點,假設(shè)粒子僅受電場力作用,圖乙描述了該粒子速度的平方隨其位移的變化規(guī)律.則( 。
A.粒子在M點所受的電場力小于在N點所受的電場力
B.該電場線上的電場方向由N點指向M點
C.粒子由M點向N點運動的過程中,電場力做負功
D.粒子在N點的電勢能大于在M點的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖所示為一種“電磁天平”的結(jié)構(gòu)簡圖,等臂天平的左臂為掛盤,右臂掛有矩形線圈,線圈未通電時天平兩臂平衡;已知線圈的水平邊長L=0.1m,匝數(shù)為N=800,線圈的下底邊處于勻強磁場內(nèi),磁感應(yīng)強度B=0.5T,方向垂直于線圈平面向里,線圈中通有方向沿順時針,大小可在0-2A范圍內(nèi)調(diào)解的電流I;掛盤放上待測物體后,調(diào)解線圈中電流使得天平平衡,測出電流即可測得物體的質(zhì)量;重力加速度g=10m/s2,試求:該“電磁天平”能夠稱量的最大質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.某同學(xué)研究電子在電場中的運動時,電子僅受電場力的作用,得到了電子由a點運動到b點的軌跡(虛線所示),圖中的一組平行實線可能是電場線,也可能是等勢面,則下列說法正確的是(  )
A.不論圖中的實線是電場線還是等勢線,a點的電勢能一定大于b點的電勢能
B.不論圖中的實線是電場線還是等勢線,a點的加速度一定小于b點的加速度
C.若圖中的實線是電場線,則電子在a點的動能較小
D.若圖中的實線是等勢線,則電子在a點的動能較小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖,一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)固定于水平面內(nèi),圓心為O.A點位于O點正上方h處,A′點位于O點正下方h處.一質(zhì)量為m的帶正電小球自A點由靜止釋放,小球下落過程中穿越圓環(huán)到達A′點.以釋放小球時開始計時,下列關(guān)于小球運動過程中加速度a和機械能E隨時間t變化的圖象,動能Ek和重力勢能Ep隨位置y變化的圖象可能正確的是(取O點為重力勢能參考點;無限遠處電勢為零;y軸正方向向下,O為y軸原點)(  )
A.B.C.D.

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