【題目】如圖所示,等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)(包含邊界)有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度的大小為B,在bc的中點O處有一粒子源,可沿與ba平行的方向發(fā)射大量速率不同的同種粒子,這些粒子帶負電,質(zhì)量為m,電荷量為q,已知這些粒子都能從ab邊離開abc區(qū)域,ab=2l,不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用。關于這些粒子,下列說法正確的是

A. 速度的最大值為

B. 速度的最小值為

C. 在磁場中運動的最短時間為

D. 在磁場中運動的最長時間為

【答案】ACD

【解析】

粒子在磁場中做圓周,洛倫茲力提供向心力,作出粒子運動軌跡,求出粒子軌道半徑與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角,然后應用牛頓第二定律求出粒子的速度,根據(jù)粒子做圓周運動的周期公式求出粒子的運動時間.

粒子從ab邊離開磁場時的臨界運動軌跡如圖所示:

由幾何知識可知:,,解得:.

A、B、粒子在磁場中做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:,解得:,故粒子的最大速度為,最小速度;故A正確,B錯誤.

CD、由粒子從ab邊離開磁場區(qū)域的臨界運動軌跡可知,粒子轉(zhuǎn)過的最大圓心角:θmax=180°,最小圓心角:θmin>45°,粒子做圓周運動的周期:,則粒子在磁場中運動的最短時間;最長時間;故C錯誤,D正確。

故選AD.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,平行板電容器與電動勢為的直流電源內(nèi)阻不計連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量很少,可被忽略,一帶負電油滴被固定于電容器中的P點,現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離,則下列說法正確的是  

A. 平行板電容器的電容將變小

B. 帶電油滴的電勢能將減少

C. 靜電計指針張角變小

D. 若將上極板與電源正極斷開后再將下極板左移一小段距離,則帶電油滴所受電場力不變

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C. 粒子在M點的速度大于在N點的速度

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C. 若該實驗是地面上實現(xiàn)的,且地球表面的重力加速度為g,則小球的運動速度大小為2gt

D. 若該實驗是在某星球表面上實現(xiàn)的,已知勻速圓周運動的半徑為R,可求得該星球表面的重力加速度為

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【題目】如圖所示,一物體在直立彈簧的上方h處下落,然后又被彈回,若不計空氣阻力,則下列說法中錯誤的是( )

A. 物體在任何時刻的機械能都跟初始時刻的機械能相等

B. 物體跟彈簧組成的系統(tǒng)任何兩時刻機械能相等

C. 在重力和彈簧的彈力相等時,物體的速度最大

D. 物體在把彈簧壓縮到最短時,它的機械能最小

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(1)物塊P位于A時,彈簧的伸長量x1;

(2)物塊P上升h=0.4m至與滑輪O等高的B點時的速度大小;

(3)物塊P上升至B點過程中,輕繩拉力對其所做的功。

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