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14.圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是(  )
A.a粒子速率最大B.c粒子速率最大
C.a粒子在磁场中运动的时间最短D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

分析 三个质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率垂直进入匀强磁场中,则运动半径的不同,导致运动轨迹也不同.因此运动轨迹对应的半径越大,则粒子的速率也越大.而运动周期它们均一样,但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.

解答 解:粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:r=$\frac{mv}{qB}$.
A、由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,由图示可知,a粒子的轨道半径最小,粒子c的轨道半径最大,则a的粒子速率最小,c粒子的速率最大,故A错误,B正确;
C、粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=$\frac{2πm}{qB}$,粒子在磁场中的运动时间:t=$\frac{θ}{2π}$T,三粒子运动周期相同,由图示可知,a在磁场中运动的偏转角最大,对应时间最长,故CD错误;
故选:B.

点评 带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据运动圆弧来确定速率的大小;运动的周期均相同的情况下,可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示为物体做直线运动的v-t图象.若将该物体的运动过程用s-t图象表示出来(其中s为物体相对出发点的位移),则图中的四幅图描述正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.下列说法正确的是(  )
A.温度低的物体内能一定小
B.温度低的物体分子运动的平均速率小
C.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大
D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加
E.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.荡秋千是一项古老的运动,秋千是一块板用两根绳系在两个固定的悬点组成,设某人的质量为m,身高为H,站立时重心离脚底$\frac{H}{2}$,蹲下时重心离脚底$\frac{H}{4}$,绳子悬挂点到踏板的绳长为6H,绳子足够柔软且不可伸长,绳子和踏板的质量不计,人身体始终与绳子保持平行,重力加速度为g.
(1)若该人在踏板上保持站式,由伙伴将其推至摆角θ0(单位:rad),由静止释放,忽略空气阻力,求摆至最低点时每根绳的拉力大小;
(2)若该人在踏板上保持站式,由伙伴将其推至摆角θ1 (单位:rad),由静止释放,摆至另一侧最大摆角为θ2(单位:rad),设空气阻力大小恒定,作用点距离脚底为$\frac{H}{3}$,求空气阻力的大小.
(3)若该人在踏板上采取如下步骤:当荡至最高处时,突然由蹲式迅速站起,而后缓缓蹲下,摆至另一侧最高处时已是蹲式,在该处又迅速站起,之后不断往复,可以荡起很高.用此法可以荡起的最大摆角为θm 弧度,假设人的“缓缓蹲下”这个动作不会导致系统机械能的损耗,而且空气阻力大小和作用点与第(2)问相同,试证明:$\frac{{θ}_{m}}{cos{θ}_{m}}$=$\frac{{θ}_{1}+{θ}_{2}}{44(cos{θ}_{2}-cos{θ}_{1})}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.某人从一竖直枯井的井口处静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落底声.不计空气阻力及声音传播的时间,重力加速度g=10m/m2.求:
(1)枯井的深度H;
(2)石头落底前瞬间的速度v;
(3)石头在落底前最后1s内下落的高度h.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.在大型娱乐场中,某小朋友对一个体验超重、失重的压力传感器产生了浓厚的兴趣.该小朋友的体重为G,他站在压力传感器上完成了一次下蹲动作,传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,如图所示中可能正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图中A、B气缸的长度和截面积均为30cm和20cm2,C是气缸内可无摩擦滑动体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.起初阀门关闭,A内有压强pA=2.0×105Pa的氮气,B内有压强pB=1.0×105Pa的氧气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.(假定氧气和氮气均为理想气体,环境温度不变,连接气缸的管道体积可忽略)求:
①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
②简要说明活塞C移动过程中A中气体足吸热还是放热.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,如图所示.一质量为m,带电量为+q的粒子,从P点以水平速度v0射入电场中,然后从M点射入磁场,从N点射出磁场.已知,带电粒子从M点射入磁场时,速度与竖直方向成30°角,弧MN是圆周长的$\frac{1}{3}$,粒子重力不计.求:
(1)电场强度E的大小.
(2)圆形区域的半径R.
(3)带电粒子从P点到N点,所经历的时间t.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.水平光滑的平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd,两棒用绝缘细线系住,开始时匀强磁场的方向如图甲所示,而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,不计ab、cd间电流的相互作用,则细线中的张力(  )
A.在0到t0时间内逐渐增大B.在0到t0时间内逐渐减小
C.在0到t0时间内不变D.在t0到t1时间内为零

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