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20.如图为某磁谱仪部分构件示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中含有电子、正电子和质子,分别以不同速度从上部垂直进入磁场,下列说法正确的是(  )
A.电子与正电子的偏转方向一定相同
B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同
C.同一粒子动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越大
D.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子

分析 根据左手定则判断电子与正电子进入磁场后所受的洛伦兹力方向,进而判断偏转方向.由半径公式r=$\frac{mv}{qB}$分析轨迹半径关系.

解答 解:A、由于电子与正电子的电性相反,所以由左手定则知,当它们以相同的方向进入磁场时,受到的洛伦兹力的方向相反,偏转的方向相反,故A错误;
B、根据带电粒子的半径公式:r=$\frac{mv}{qB}$,知电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径是否相同,与它们的速度有关,故B错误;
C、同一粒子动能越大,速率越大,由r=$\frac{mv}{qB}$,知它在磁场中运动轨迹的半径越大,故C正确.
D、质子与正电子的电性相同,所以它们以相同的方向进入磁场时,受到的洛伦兹力的方向相同,偏转的方向相同,仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子,故D正确;
故选:CD.

点评 本题就是考查左手定则的应用,掌握好左手定则即可判断粒子的受力的方向.注意正负电荷的区别.会使用粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式进行判断.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.下列物理量的单位是“法拉”的是(  )
A.电流B.电容C.电场强度D.磁感应强度

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图甲所示,在水平桌面上放置一边长L=0.2m的正方形闭合金属线圈abcd,线圈的匝=10,质量m=0.1kg,总电阻R=0.10Ω,与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,线圈与水平面的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.线圈的右半边处于竖直向上的匀强磁场中,磁场的左边界MN与线圈ab,cd两边平行且距离相等.从t=.时刻起,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示.g取10m/s2,求:
(1)t=1s时刻线圈中的感应电动势的大小E;
(2)t=0s至t=3s线圈中流过的电量q和线圈中产生的焦耳热Q;
(3)线圈何时开始发生滑动,向什么方向滑动.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图,一个横截面积为S的导热气缸直立放置,质量为m的楔形活塞下方封闭一定质量的理想气体,活塞上方与大气相通,气缸底与热源接触.被封闭气体温度为T0,体积为V0,经过热源缓慢加热,气体温度升高到T1时,用卡子卡住活塞,使之不能上升,热源继续加热,使气体温度升高到T2.已知大气压为P0,不计活塞与缸壁的摩擦.求:
①气体温度为T1时,气体的体积;
②气体温度为T2时,气体的压强.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图甲所示,两根间距L=1.0m,电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置,一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连,质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F的作用下由静止开始运动.已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N,导体棒电阻为r=10Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中,导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示(取g=10m/s2),求:

(1)当导体棒速度为v时,棒所受安培力F的大小(用题中字母表示).
(2)磁场的磁感应强度B的大小.
(3)若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时,速度已达v=3m/s,求此过程中电路上产生的焦耳热Q.

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5.如图所示,“L”形槽固定在光滑水平面,槽的曲面部分光滑,水平部分粗糙且长度d=2m,上方有水平向右的匀强电场,场强E=102N/C.不带电的绝缘物体B静止在槽的水平部分最左端,在槽的最右端并排放置一个与它等高的,足够长的木板C,足够远处有竖直的挡板P.ABC质量均为m=1kg,现将带正电的电量q=5×10-2C,物体A从槽的曲面上距B的竖直高度为h=0.8m处由静止释放,已知A、B与槽的水平部分及C的上表面的动摩擦因数均为μ=0.4.A与B,C与P的碰撞过程时间极短且碰撞过程中无机械能损失.A、B均可看作质点且A的电量始终保持不变,g取10m/s2.求:

(1)A与B第一次碰撞后B的速度;
(2)A与B第二次碰撞后B的速度;
(3)物体B最终停在距离木板C左端多远处.

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12.要用伏安法较准确地测量一约为100的定值电阻的阻值,除待测电阻外,提供的实验器材如下:
电压表V:量程为10V,内阻约为1kΩ
两块电流表A1、A2:量程为30mA,内阻约为3Ω,
滑动变阻器:阻值0-10Ω
定值电阻R1:阻值约150Ω
电阻箱R2:阻值0-999.9Ω
直流电源:电动势约9V,内阻很小
开关、导线若干
(1)由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程),然后再进行测量.
①测量电流表A2的内阻
按如图甲所示的电路测量A2的内阻,以下给出了实验中必要的操作:
A.闭合S1、S2
B.按图连接线路,将滑动变阻器R的滑片调至最左端,各开关均处于断开状态
C.调节R2,使A1的示数为I1,记录R2的阻值,断开S1
D.断开S2,闭合S3
E.调节滑动变阻器R使A1、A2的指针偏转适中,记录A1的示数I1,请按合理顺序排列实验步骤(填序号):BAEDC.
②将电流表A2改装成电流表A
如果①步骤C中R2的阻值为3.6Ω,现用电阻箱R2将A2改装成量程为90mA的电流表A,应把阻值调为1.8Ω与A2并联.
(2)用图乙所示电路测量Rx,当电流表A2读数为24mA时,电压表的读数为6.84V,则Rx的测量值为95Ω,若考虑系统误差,可计算出Rx为93.8Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图,多匝线圈A与电键、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源,B线圈与小灯泡L相连.下列说法正确的是(  )
A.L发光时,电路中发生了自感现象
B.L发光时,A线圈的输入功率等于B线圈的输出功率
C.只有在闭合电键瞬间,L才能发光
D.若闭合电键后L不发光,将滑动变阻器滑片左移后,L可能会发光

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10.在一次投球游戏中,一同学将球水平投出,轨迹如图,在确保投出高度和初速度方向不变的情况下只增大初速度大小,从抛出到落地过程(  )
A.运动时间不变
B.重力做功功率增大
C.球速度的变化率增大
D.落地时的速度方向与水平方向成θ角增大

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