如圖所示,豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b,相距為d,ab間的電場強度為E,今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場,當它飛到b板時,速度大小不變,而方向變成水平方向,且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進入bc區(qū)域,bc寬度也為d,所加電場大小為E,方向豎直向上,磁感應強度方向垂直于紙面向里,磁感應強度大小等于
E
v0
,重力加速度為g,則下列關于粒子運動的有關說法中正確的是(  )
A.粒子在ab區(qū)域中做勻變速運動,運動時間為
v0
g
B.粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運動,圓周半徑r=2d
C.粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運動,運動時間為
πd
6v0
D.粒子在ab、bc區(qū)域中運動的總時間為
(π+6)d
3v0
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A、將粒子在電場中的運動沿水平和豎直方向正交分解,水平分運動為初速度為零的勻加速運動,豎直分運動為末速度為零的勻減速運動,根據(jù)運動學公式,有
水平方向:v0=at,d=
v20
2g

豎直方向:0=v0-gt
解得
a=g  ①
t=
v0
t

故A正確;
B、粒子在復合場中運動時,由于電場力與重力平衡,故粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力
qv0B=m
v2
r

解得
r=
mv0
qB


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由①②③得到r=2d,故B正確;
C、由于r=2d,畫出軌跡,如圖
由幾何關系,得到回旋角度為30°,故在復合場中的運動時間為
t2=
T
12
=
πm
6qB
=
πd
3v0
故C錯誤;
D、粒子在電場中運動時間為
t1=
d
.
vx
=
d
v0
2
=
2d
v0

故粒子在ab、bc區(qū)域中運動的總時間為t=t1+t2=
(π+6)d
3v0
,故D正確;
故選ABD.
練習冊系列答案
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如圖所示,豎直放置的光滑圓環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小球,小球經(jīng)過最高點時的速度為υ0=
1
2
gR
,其中R為圓環(huán)的半徑,g為重力加速度.求:
(1)小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時受到圓環(huán)的彈力的大小和方向;
(2)小球經(jīng)過圓環(huán)最低點時對圓環(huán)的彈力大小和方向.

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mgq

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精英家教網(wǎng) 物理選修3-3
(1)關于分子運動和熱現(xiàn)象的說法,正確的是
 
(填入正確選項前的字母)
A.布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的運動
B.氣體的溫度升高,每個氣體分子運動的速率都增加
C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽,其分子之間的勢能增加
D.空調(diào)機作為制冷機使用時,將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以制冷機的工作不遵守熱力學第二定律
(2)如圖所示,豎直放置的圓筒形注射器,活塞上端接有氣壓表,能夠方便測出所封閉理想氣體的壓強.開始時,活塞處于靜止狀態(tài),此時氣體體積為30cm3,氣壓表讀數(shù)為1.1×105Pa.若用力向下推動活塞,使活塞緩慢向下移動一段距離,穩(wěn)定后氣壓表讀數(shù)為2.2×105Pa.不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦,環(huán)境溫度保持不變.
①簡要說明活塞移動過程中,被封閉氣體的吸放熱情況;
②求活塞穩(wěn)定后氣體的體積;
③對該過程中的壓強變化做出微觀解釋.

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(1)ab勻速下滑時的速度vm
(2)若ab從釋放至其運動達到最大速度時下落的高度為h,此過程中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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