练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    3．如图所示，AOB为一边界为$\frac{1}{4}$圆弧的匀强磁场区域，圆弧半径为R，O点为圆心，D点为边界OB的中点，C点为AB边界上一点，且CD平行于AO．现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度垂直射入磁场（不计粒子重力），其中粒子1从A点正对圆心O射入，恰从B点射出，粒子2从C点沿CD射入，从某点离开磁场，则（　　）
    A．粒子2在磁场中的轨道半径等于R
    B．粒子2一定不从B点射出磁场
    C．粒子1与粒子2在磁场中的运动时间之比为3：2
    D．粒子1与粒子2离开磁场时速度方向相同

    分析 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子的运动轨迹，应用数学知识与牛顿第二定律分析答题．

    解答 解：粒子运动轨迹如图所示：
    A、粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在你磁场中运动的圆心角为90°，粒子轨道半径等于BO，
    粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为O1，运动轨道半径也为BO=R，连接O1C、O1B，
    O1COB是平行四边形，O1B=CO，则粒子2一定从B点射出磁场，故A正确，B错误；
    C、粒子1的速度偏角，粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°，连接PB，可知P为O1C的中点，
    由数学知识可知，θ2=∠BO1P=60°，两粒子的速度偏角不同，
    粒子在磁场中运动的周期：T=$\frac{2πm}{qB}$，两粒子的周期相等，
    粒子在磁场中的运动时间t=$\frac{θ}{2π}$T的运动时间之比：t1：t2=θ1：θ2=90°：60°=3：2，故C正确，D错误；
    故选：AC．

    点评 本题考查了粒子在匀强磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹、应用数学知识、周期公式即可正确解题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，输电导线的长度之和为L，若导线上消耗的电功率为P1，用户得到的电功率为P2，则下列关系式中正确的是（　　）
    A．P1=$\frac{{U}^{2}S}{pL}$B．P1=$\frac{pL{P}^{2}}{{U}^{2}S}$C．P2=P-$\frac{{U}^{2}S}{pL}$D．P2=P（1-$\frac{pL{P}^{2}}{{U}^{2}S}$）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题．现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中．某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图．回旋加速器的核心部分为两个D形盒，分别为D1、D2．D形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒底面垂直．两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．D形盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B．设质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计．质子质量为m、电荷量为+q．加速器接入一定频率的高频交变电源，加速电压为U．加速过程中不考虑相对论效应和重力作用．求：

    （1）质子第一次经过狭缝被加速后进入D2盒时的速度大小v1和进入D2盒后运动的轨道半径r1；
    （2）质子从静止开始加速到出口处所需的时间t；
    （3）若两D形盒狭缝之间距离为d，d＜＜R，计算说明质子在电场中运动的时间与在磁场中运动时间相比可以忽略不计的原因．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    11．某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律．

    该同学将滑块从距离光电门x远处由静止释放，遮光条通过光电门时，光电门记录的时间为△t；测得气垫导轨长度为L1垫起一端距离水平桌面的高度为h．用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=4.4mm；若重力加速度为g，用相关物理量的字母表示，则滑块下滑过程中加速度的理论值可表示为a=g$\frac{h}{{L}_{1}}$，加速度的测量值可表示为a=$\frac{{d}^{2}}{2x（△t）^{2}}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．（1）某实验小组在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，先用游标卡尺测摆球直径，结果如图甲所示，则摆球的直径为0.97cm．该小组同学通过多次实验拍以摆长L为横坐标，T2为纵坐标，作出T2-L图线，若该小组同学计算时误将小球直径与摆线长之和当作摆长L，则所画图线应为图乙中的A（填“A”或“B”）．
    （2）在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两界面，如图丙所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察并依次插上P3和P4，在插P3和P4时，应使C．（填选项前的字母）
    A．P3只挡住P1的像
    B．P4只挡住P2的像
    C．P3同时挡住P1、P2的像．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．下列例子中不属于利用涡流的有（　　）
    A．电磁炉B．安检门C．变压器的硅钢片D．金属探测器

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    15．金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B=0.1T，方向垂直轨道平面，则：
    ①判断金属杆所受安培力的方向；
    ②求金属杆受安培力的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．下列说法中正确的是（　　）
    A．卢瑟福的原子核式结构不能解释原子光谱，玻尔的原子能级结构能够解释所有的原子光谱
    B．根据λ=$\frac{h}{P}$，可知动能相同的质子和电子相比较，质子的波长小于电子的波长，更适合做显微镜
    C．微观粒子都具有波-粒二象性，无论怎样改善仪器和测量方法，其位置和相应动量不能同时被测准
    D．核电站、原子弹、氢弹以及太阳内部的核反应都是链式反应

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，已知mb=mc，以下关于a、b、c的说法中正确的是（　　）
    A．b、卫星转动线速度大于7.9km/s
    B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac
    C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Tc＞Tb＞Ta
    D．在b、c中，b的动能最大，c的机械能最大

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案