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【题目】如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.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. 它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

C. c粒子在磁场中运动时间最长

D. c粒子动能最大

【答案】D

【解析】

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.

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,解得:.

A、D、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,c的动能最大,故A错误,D正确;

B、粒子在磁场中做圆周运动的周期由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同,在同一个磁场中,粒子的周期T相等,即:Ta=Tb=Tc,故B错误.

C、粒子在磁场中的运动时间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,a的运动时间最长;故C错误.

故选D.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图(甲)所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间,在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面,宽度为d0,磁感应强度为B,设磁场左边界到ab距离为d。现用一个水平向右的力F拉导体棒,使它从a、b处静止开始运动,棒离开磁场前已做匀速直线运动,与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,水平力Fx的变化情况如图(乙)所示,F0已知。求:

(1)棒ab刚进入磁场左边界时的速度v1

(2)d满足什么条件时,棒ab进入磁场后会一直做匀速运动;

(3)若改变d的数值,请定性分析棒ab进入磁场后可能的运动状态。需要进行必要的文字分析和讨论。

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【题目】振华同学用如图8所示的实验装置验证牛顿第二定律。

(1)该实验装置中有两处错误,分别是:____________________

(2)振华同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后,将细绳对小车的拉力当作小车及车上砝码受到的合外力,来验证合外力一定时加速度与质量成反比”。

①实验中,砝码盘及盘内砝码的总质量最好应为________

A.10 g B.50 g C.100 g D.1 kg

②振华同学在实验时用电磁打点计时器打了一条理想的纸带,他按要求选取计数点后,在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段,如图9所示,但他知道甲、乙属于同一纸带,则丙、丁、戊中属于上述纸带的是__________

③已知打点计时器所用电源频率为50 Hz,则由甲、乙纸带可求得小车的加速度大小为_______m/s2(结果保留两位小数)。

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【题目】如图所示,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻可忽略不计,abc是三个相同的小灯泡,下列说法正确的是

A. 开关S闭合时,bc灯立即亮,a灯逐渐亮

B. 开关S闭合,电路稳定后,bc灯亮,a灯不亮

C. 开关S断开时,bc灯立即熄灭,a灯逐渐熄灭

D. 开关S断开时,c灯立即熄灭,ab灯逐渐熄灭

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【题目】某同学用玻璃瓶和吸管做了一个简易温度计,如图所示。室温27℃时,将装有半瓶水的圆柱形玻璃瓶竖直放置,插入粗细均匀的吸管至瓶底部,记下吸管没入水面的位置,刻度为27℃,测得水面以上吸管长度为12cm;重新将吸管插入瓶底,密封瓶口,再将瓶竖直放入57℃的温水中,一段时间后,吸管中水面上升了6cm,吸管该位置标记为57℃;将吸管的27℃标记和57℃标记间均匀刻线,并将吸管其它部分依次均匀刻线,即制成一简易温度计。

①该温度计最大量程是多少?若忽略吸管中水柱产生的压强,温度达最大量程时,瓶内水的体积占瓶容积的比例为多大?___________

②若考虑吸管中水柱产生压强对瓶内封闭气体体积的影响,实际的80℃温度线应比吸管上80℃刻线位置______(选填“高”或“低”)

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【题目】如图所示,一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上,左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成,BCCD相切于C BC所对圆心角θ37°CDL3m。质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v04m/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道,滑到D点时刚好与小车达到共同速度v=1.2m/s。取g10m/s2sin37°=0.6,忽略空气阻力。

1)求AB间的水平距离x

2)求小物块从C滑到D所用时间t0

3)若在小物块抛出时拔掉销钉,求小车向左运动到最大位移年时滑块离小车左端的水平距离。

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【题目】如图所示,矩形ABCD位于匀强电场中,且与匀强电场方向平行.已知AB = 2 BC,A、B、D的电势分别为6 V、2 V、4 V.初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场,恰好经过B.不计粒子的重力,下列说法正确的是(  )

A. 该粒子一定带负电

B. 该粒子达到点B时的动能为40eV

C. 改变初速度方向,该粒子可能经过D

D. 改变初速度方向,该粒子可能经过C

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1)滑块离开绝缘平台时,摩擦力做功的功率大小;

2)滑块运动到Q点时,对轨道的压力;

3)滑块最终停留在D点,求AD的距离。

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【题目】如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图,此时a波上某质点P的运动方向如图所示,则下列说法正确的是(  )

A. 两列波具有相同的波速

B. 此时b波上的质点Q正向上运动

C. 一个周期内,Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5

D. P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动

E. a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样

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