10．如圖所示，在直線MN上方存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，放置直線MN上P點的粒子源（粒子均帶負電），可以向磁場區(qū)域紙面內(nèi)的各個方向發(fā)射出比荷k和速率v均相同的粒子，PQ間距離等于粒子的軌道半徑R，則過Q點的離子的運動時間為（　�。�
A．$\frac{2πR}{v}$B．$\frac{πR}{3v}$C．$\frac{5πR}{3v}$D．$\frac{πR}{v}$

分析 根據(jù)題意，畫出粒子在磁場中運動的軌跡，由幾何關系求出軌跡對應的圓心角，即可求得離子在磁場中運動的時間．

解答 解：離子在磁場中作勻速圓周運動，據(jù)題畫出離子在磁場中的運動軌跡如圖，設軌跡對應的圓心角為θ，則得 θ=60°=$\frac{π}{3}$
所以離子在磁場中運動的時間為 t=$\frac{Rθ}{v}$=$\frac{R•\frac{π}{3}}{v}$=$\frac{πR}{3v}$
故選：B．

點評 帶電粒子在磁場中圓周運動問題，往往根據(jù)幾何知識畫出軌跡，并求出軌跡對應的圓心角，從而求解時間．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．兩個分子相距r1時，分子力表現(xiàn)為引力，相距r2時，分子力表現(xiàn)為斥力，則（　　）
A．相距r1時，分子間沒有斥力存在
B．相距r2時的斥力大于相距r1時的斥力
C．相距r2時，分子間沒有引力存在
D．相距r1時的引力大于相距r2時的引力

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．A、D兩點分別是斜面的頂端、底端，B、C是斜面上的兩個點，LAB=LBC=LCD，E點在D點正上方并與A點等高．從E點以一定水平速度拋出質量相等的兩個小球，球1落在B點，球2落在C點，球1和球2從拋出到落在斜面上的過程（不計空氣阻力）中，（　　）
A．兩球運動的時間之比為1：$\sqrt{2}$B．兩球拋出時初速度之比為2$\sqrt{2}$：1
C．兩球動能增加量之比為1：2D．兩球重力做功之比為1：3

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．關于電磁波，下列說法正確的是（　　）
A．電磁波在真空中傳播時，它的電場與磁場相互垂直且與傳播方向垂直
B．變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場
C．把傳送信號“加”到載波上的過程叫調諧
D．高速運動的電磁波源發(fā)出的電磁波，傳播速度可以大于真空中的光速

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．有一個標有“12V 24W”的燈泡，為了測定它在不同電壓下的實際功率和額定電壓下的功率，需測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，現(xiàn)有如下器材：
A．直流電源（電動勢15V，內(nèi)阻可不計）
B．直流電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約1Ω）
C．直流電流表（量程0～1.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
D．直流電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．直流電壓表（量程0～25V，內(nèi)阻約200kΩ）
F．滑動變阻器（最大阻值10Ω、額定電流5A）
（1）實驗臺上已放置電源、開關、導線若干及燈泡，為了完成實驗需要從上述器材中再選用一些器材，其中電流表選用B（選填“B”或“C”），電壓表選用D（選填“D”或“E”）；
（2）在圖1方框內(nèi)畫出最合理的實驗原理圖；
（3）若測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓U變化關系的圖線如圖2所示，由這條曲線可得出，正常發(fā)光條件下，燈絲消耗的電功率是23.6W（結果保留3位有效數(shù)字）；如果燈絲電阻與（t+273）的大小成正比，其中t為燈絲攝氏溫度值，室溫t=27℃．則正常發(fā)光時燈絲的溫度1527℃（計算結果取整數(shù)）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表，線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是（　　）
A．交流電的頻率是100HzB．電流表的示數(shù)為20A
C．0.02s時穿過線圈的磁通量最大D．0.01s時線圈平面與磁場方向平行

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖甲為某同學測量金屬絲電阻率ρ的實驗電路圖，R0為保護電阻，實驗的主要步驟如下，請完成相關內(nèi)容

①用螺旋測微器測金屬絲的直徑d如圖乙示，可讀出d=0.400 mm
②將P移到金屬絲某一位置x1，閉合單刀雙擲開關接位a，記下電流表讀數(shù)I1，保持P位置不變，將單刀雙擲開關接位置b，調節(jié)電阻箱阻值，使電流表讀數(shù)為I1（選填“$\frac{{I}_{1}}{2}$，I1，2I1”），讀出電阻箱讀數(shù)，金屬絲電阻R1等于此時電阻箱阻值，并測出此時金屬絲接入電路MP部分長度x1值．
③將P移到金屬絲另一位置x2，用同樣方法測出金屬絲接入電路電阻R2值和接入電路長度x2值，重復步驟②多次，得出多組R和x的值，并畫出R-x的關系圖如圖丙所示
④根據(jù)R-x的關系圖線，求得斜率k為32Ω/m（保留3位有效數(shù)字）．
⑤寫出金屬絲電阻率表達式ρ=$\frac{1}{4}$πKd2（用d，k表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．在研究“平拋運動”的實驗中，用小錘打擊彈性金屬片后，忽略空氣阻力，將觀察到A、B兩球落地情況是（　　）
A．A球先落地B．B球先落地
C．兩球同時落地D．以上三種情況均有可能

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，一個矩形線圈的ab、cd邊長L1=$\sqrt{2}m$，ad，bc邊長L2=1m，線圈匝數(shù)N=100匝，線圈處于磁感應強度B=0.01T的水平勻強磁場中，并以OO′為軸做勻速轉動（OO′與磁場方向垂直，線圈電阻不計），線圈轉動的角速度ω=10rad/s，現(xiàn)將該線圈輸出端通過變比為k=2的理想變壓器（原副線圈匝數(shù)之比為2：1）與電阻為R=1Ω的電動機相連，同時用此電動機將豎直固定的光滑U型金屬框架上的水平導體棒EF從靜止向上拉起（不計電動機的摩擦損耗），測得矩形線圈中形成的電流有效值為I=1A．已知導體棒的質量m=0.5kg，U型金屬框架寬L=$\sqrt{5}$m且足夠長，空間存在垂直框架平面磁感應強度B0=1T的勻強磁場，當導體棒上升的時間t0＞1s時其速度恰好穩(wěn)定，棒有效電阻R0=4Ω，金屬框架的總電阻r0=1Ω并認為不變．棒與金屬框架接觸良好，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）導體棒勻速上升時的速度；
（2）若0～1s時間內(nèi)導體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.75J，并已知1s時間內(nèi)上升高度為h=1m，求1s時刻導體棒的速度．
（3）若豎直光滑U型金屬框架不固定地靠在豎直墻壁上，其下端置于水平地面上，金屬框架質量M=1kg，問當矩形線圈轉動的角速度ω取何值時，被拉導棒速度穩(wěn)定后矩形線圈中的電流I0=2A，且豎直光滑U型金屬框架與水平地面間作用力剛好為零？

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