11．如圖所示，在xOy坐標系的第一象限內(nèi)有磁感應強度大小為B，方向垂直xOy平面向里的勻強磁場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從在X軸上的某點P沿著與X軸成30°角的方向射入磁場．不計粒子重力，則下列說法中正確的是（　　）
A．粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為$\frac{2πm}{Bq}$
B．粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為$\frac{πm}{2Bq}$
C．只要粒子的速率合適，粒子就可能通過坐標原點
D．無論粒子速率多大，粒子都不可能通過坐標原點

分析 帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由幾何關系利用轉過的圓心角可得出運動時間．再由圓的性質(zhì)可知粒子能否通過原點．

解答 解：A、由于P點的位置不定，所以粒子在磁場中的運動圓弧對應的圓心角也不同．能打回x軸的粒子轉過最大的圓心角300度，則運動時間為$\frac{5}{6}$T，而最小的圓心角為P點從坐標原點出發(fā)，則圓心角為120°，所以運動時間為$\frac{1}{3}$T，而T=$\frac{2πm}{Bq}$，故AB均錯誤．
C、粒子由P點成30°角入射，則圓心在過P點與速度方向垂直的方向上，如圖所示，

粒子在磁場中要想到達O點，轉過的圓心角肯定大于180°，而因磁場為有界，故粒子不可能通過坐標原點，故C錯誤，D正確；
故選：D．

點評 帶電粒子在有界磁場中的運動要注意邊界對粒子的運動有什么影響，在解決此類問題時應做到心中有圓，利用幾何關系找出圓心和半徑．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，電源電動勢E=15V內(nèi)阻r=1Ω，電阻，R1=30Ω，R2=60Ω，R3=60Ω，間距d=0.2m，板長L=1m的兩平行金屬板水平放置．求：
（1）當滑動變阻器接入電路的阻值R=29Ω時，閉合開關S，電路穩(wěn)定后，電阻R2消耗的電功率是多大？
（2）如果將一帶正電且$\frac{q}{m}$=4.0×103C/kg的粒子以初速度v=1.0×103m/s沿兩板間中線水平射入板間．要是該粒子恰好能夠恰好從兩平行金屬板間飛出，則滑動變阻器接入電路的阻值應R多少？（粒子重力忽略不計）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．某柴油發(fā)電機說明書的部分內(nèi)容如下表所示．現(xiàn)在用一臺該型號的柴油發(fā)電機給災民臨時安置區(qū)供電，發(fā)電機到安置區(qū)的距離是400m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導線．該型導線單位長度的電阻為2.5M0-4Ω/m，發(fā)電機線圈的電阻為1Ω．安置區(qū)用電器的總功率為4400W （不考慮安置區(qū)內(nèi)線路上的電阻），當這些家用電器都正常工作時（正常工作電壓為220V），下列說法中正確的是（　�。�
型號AED6500S
最大輸出功率60kW
輸出電壓范圍220V〜300V
A．輸電線路中的電流為20A
B．發(fā)電機實際輸出電壓是220V
C．如果該柴油發(fā)電機發(fā)出的是正弦交流電，則發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值是244$\sqrt{2}$V
D．保持該發(fā)電機轉速不變情況下，如果用戶繼續(xù)增多，安置區(qū)的家用電器會因電壓不夠而不能正常工作

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．關于功的正負，下列敘述中正確的是（　　）
A．正功表示功的方向與物體運動方向相同，負功為相反
B．正功大于負功
C．正功表示力和位移兩者之間夾角小于90°，負功表示力和位移兩者之間夾角大于90°
D．正功表示做功的力為動力，負功表示做功的力為阻力

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖1所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動．小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點的速度大小為v，其F-v2圖象如圖2所示．則不正確的是（　�。�
A．小球的質(zhì)量為$\frac{bR}{a}$
B．當?shù)氐闹亓铀俣却笮?\frac{R}$
C．v2=c時，小球?qū)U的彈力方向向上
D．v2=2b時，小球受到的彈力與重力大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．有一小物塊以速度v0=5m/s從水平桌面A點向桌邊滑去，如圖，已知A點距桌邊緣距離s=1.5m，桌面距水平地面的高度h=0.45m，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）小物塊到桌邊緣的速度大��；
（2）小物塊落地點距桌邊緣的水平位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．下列說法中符合史實的是（　�。�
A．法拉第根據(jù)小磁針在通電導線周圍的偏轉而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應
B．牛頓從萬有引力定律出發(fā)，總結出了真空中兩個點電荷間的靜電作用規(guī)律
C．盧瑟福根據(jù)陰極射線在電場和磁場中的偏轉情況的分析而發(fā)現(xiàn)的電子
D．法拉第經(jīng)過了多次實驗終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

1．某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關系”實驗．圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得．
①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為3.2m/s2．（結果保留二位有效數(shù)字）

②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關系”時，保持細砂和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)據(jù)．在分析處理數(shù)據(jù)時，該組同學產(chǎn)生分歧：甲同學認為應該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量m的圖象．乙同學認為應該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)$\frac{1}{m}$的圖象．兩位同學都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如圖（c）所示）．你認為同學乙（填“甲”、“乙”）的方案更合理．請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖象．

③在“探究加速度a與合力F的關系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中細砂的質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（d），該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．
答：實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

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