14.如圖所示,在虛線所圍的區(qū)域內(nèi)是勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶正電的粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)后又離開磁場(chǎng),四個(gè)圖中分別用箭頭表示帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向,其中不可能的是( 。
A.B.C.D.

分析 粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,作出粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡,然后分析答題.

解答 解:粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:r=$\frac{mv}{qB}$;
A、當(dāng)粒子速度較小,軌道r較小時(shí)粒子從磁場(chǎng)下邊界射出磁場(chǎng),射出時(shí)速度方向與下邊界垂直,故A不可能;
B、當(dāng)粒子速度變大粒子軌道變大,粒子可能從左邊界射出磁場(chǎng),粒子轉(zhuǎn)過的圓心角大于90°而小于180°,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示,粒子轉(zhuǎn)過的圓心角可能小于90°從磁場(chǎng)左邊界射出磁場(chǎng),如圖2所示,故BC可能;
D、當(dāng)粒子速度較大時(shí)粒子軌道半徑較大,粒子可能從磁場(chǎng)的上邊界射出磁場(chǎng),粒子轉(zhuǎn)過的圓心角小于90°,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3所示,故D可能;
本題選不可能的,故選:A.

點(diǎn)評(píng) 粒子在磁場(chǎng)中做運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,粒子速度不同粒子軌道半徑不同,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不同,作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡即可解題;本題解題的關(guān)鍵是作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖電路中,電源的內(nèi)電阻為r,R1、R3、R4均為定值電阻,電表均為理想電表.閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是( 。
A.電壓表的示數(shù)變小
B.電流表的示數(shù)變大
C.電流表的示數(shù)變小
D.R1中電流的變化量一定大于R4中電流的變化量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.A、B導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖所示,下列判斷正確的是(  )
A.A導(dǎo)體的電阻是6Ω
B.B導(dǎo)體的電阻是2Ω
C.當(dāng)電流為0.3A時(shí),A導(dǎo)體的電阻是6Ω
D.當(dāng)電流為0.3A時(shí),A導(dǎo)體的電阻為其此時(shí)的斜率,即18Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,在一豎直平面內(nèi)有水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T方向垂直該豎直平面向里,豎直平面中a、b兩點(diǎn)在同一水平線上,兩點(diǎn)相距l(xiāng),帶電量q=+10×10-19C,質(zhì)量為m=2.0×10-19kg的質(zhì)點(diǎn)P,以初速度v從a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)b點(diǎn)射出,忽略空氣阻力,不考慮P與地面接觸的可能性,若無論l取什么值,均可使P經(jīng)直線運(yùn)動(dòng)通過b點(diǎn),若質(zhì)點(diǎn)的速度取v之外的任意值,可使P必定會(huì)經(jīng)曲線運(yùn)動(dòng)通過b點(diǎn),已知g=10m/s2,則l的值可能為( 。
A.50πcmB.60πcmC.70πcmD.80πcm

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示.一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿-x方向射入磁場(chǎng),它恰好從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出.
(1)請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷$\frac{q}{m}$;
(2)若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng),但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′多大?此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,金屬棒ab是閉合電路的一部分,水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)將金屬棒以水平初速度v0向右拋出,設(shè)在整個(gè)過程中棒始終平動(dòng)、與棒連接的細(xì)導(dǎo)線一直處于松弛狀態(tài),不計(jì)空氣阻力.下列描述下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時(shí)間t的圖象,可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來,掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上,已知線框電阻為R,橫邊邊長為L,水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)上下邊界的距離、線框豎直邊長均為h.初始時(shí)刻,磁場(chǎng)的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h,將重物從靜止開始釋放,線框穿出磁場(chǎng)前,若線框已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì).則下列說法中正確的是( 。
A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為$\sqrt{2gh}$
B.線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為$\frac{2mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C.線框進(jìn)入磁場(chǎng)后,若某一時(shí)刻的速度為v,則加速度為a=$\frac{1}{3}$g-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{3mR}$
D.線框通過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量Q=8mgh-$\frac{6{{m}^{3}{g}^{2}R}^{2}}{{B}^{4}{L}^{4}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.升降機(jī)的天花板上吊著彈簧秤,其下端吊著重20N的物體,當(dāng)彈簧秤的示數(shù)為10N時(shí),升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是(  )
A.正在勻速下降B.不可能上升
C.以$\frac{g}{2}$的加速度勻減速上升D.以$\frac{g}{2}$加速度勻加速下降

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖,MN是一個(gè)垂立紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界,現(xiàn)在其O點(diǎn)先后以初速v與MN成$\frac{π}{6}$角入射,質(zhì)量均為m,帶電路分別為+q和-q的帶電微粒(不計(jì)重力).已知磁感強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,則( 。
A.正負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)平均速度大小之比為1:1
B.正負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)平均速度大小之比為1:5
C.正負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和為$\frac{2mπ}{qB}$
D.兩粒子離開磁場(chǎng)的間距為$\frac{2mv}{qB}$

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