【題目】如圖所示，成30°角的直線OA、OB間（含OA、OB線上）有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OA邊界上的S點(diǎn)有一電子源，在紙面內(nèi)向各個(gè)方向均勻發(fā)射速率相同的電子，電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為r、周期為T。已知從OB邊界射出的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為T/6，則下列說(shuō)法正確的是

A. 沿某一方向發(fā)射的電子，可能從O點(diǎn)射出

B. 沿某一方向發(fā)射的電子，可能沿垂直于OB的方向射出

C. 從OA邊界射出的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為T/3

D. 從OB邊界射出的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為T/4

【答案】BC

【解析】試題分析：所有粒子的初速度大小相同，軌跡半徑相同，當(dāng)入射點(diǎn)與出射點(diǎn)連線最短時(shí)，軌跡的圓心角最小，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短．相反連線最長(zhǎng)，時(shí)間最長(zhǎng)．根據(jù)幾何知識(shí)，作出軌跡，確定時(shí)間的范圍進(jìn)行選擇．

電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得，解得，由于電子速率v相同，則電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r相同，當(dāng)出射點(diǎn)D與S點(diǎn)的連線垂直于OB時(shí)，弦SD最短，軌跡所對(duì)的圓心角最小，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短， ，則，如圖所示：

此時(shí)在三角形△OSD中， ，所以在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間的電子入射的方向垂直于OA， ．電子在磁場(chǎng)中所有軌跡對(duì)應(yīng)圓心可能的位置應(yīng)在以S為圓心半徑為的圓弧上，則所有在磁場(chǎng)中的軌跡不可能通過(guò)O，作圖過(guò)O的圓弧與BO有除O以外的另一個(gè)交點(diǎn)，如圖所示：說(shuō)明到O點(diǎn)前已經(jīng)飛出磁場(chǎng)了，故A錯(cuò)誤；由以上的分析可知，若電子垂直O(jiān)A射入，則垂直O(jiān)B射出，故B正確；從OA邊界射出的電子在圓弧軌跡剛好與BO相切時(shí)，在磁場(chǎng)中軌跡最長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)圓心角和運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，如圖所示：

由幾何關(guān)系可得圓心角，運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故C正確；若畫(huà)出初速度的方向豎直向上的電子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，可知電子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定是大于個(gè)周期，故D錯(cuò)誤．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角α=30°的足夠長(zhǎng)傳送帶上有一長(zhǎng)L=1.0m，質(zhì)量M=0.5kg的薄木板，木板的最右端疊放質(zhì)量為m=0.3kg的小木塊.對(duì)木板施加一沿傳送帶向上的恒力F，同時(shí)讓傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)行速度v=1.0m/s。已知木板與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=，木板與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=，取g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。

(1)若在恒力F作用下，薄木板保持靜止不動(dòng)，通過(guò)計(jì)算判定小木塊所處的狀態(tài)；

(2)若小木塊和薄木板相對(duì)靜止，一起沿傳送帶向上滑動(dòng)，求所施恒力的最大值Fm；

(3)若F=10N，木板與物塊經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間分離?分離前的這段時(shí)間內(nèi)，木板、木塊、傳送帶組成系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則( )

A. a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＞Bb

B. a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＜Bb

C. 同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大

D. 同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一內(nèi)阻未知（約2kΩ~6kΩ）、量程（0~3V）的直流電壓表。某同學(xué)用一多用電表的歐姆檔，直接去測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，則歐姆檔的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)撥至倍率“×___”檔。該同學(xué)先將紅黑表筆短接調(diào)零后，應(yīng)選圖___（選填“甲”或“乙”）的方式連接。在實(shí)驗(yàn)中，歐姆表的刻度盤(pán)如圖丙所示，則電壓表的電壓應(yīng)為_(kāi)____Ω。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一導(dǎo)體材料的樣品的體積為a×b×c， A′、C、A、C′為其四個(gè)側(cè)面，如圖所示．已知導(dǎo)體樣品中載流子是自由電子，且單位體積中的自由電子數(shù)為n，電阻率為ρ，電子的電荷量為e，沿x方向通有電流I．

(1)導(dǎo)體樣品A′、A兩個(gè)側(cè)面之間的電壓是________，導(dǎo)體樣品中自由電子定向移動(dòng)的速率是________．

(2)將該導(dǎo)體樣品放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向沿z軸正方向，則導(dǎo)體側(cè)面C的電勢(shì)________(填“高于”、“低于”或“等于”)側(cè)面C′的電勢(shì)．

(3)在(2)中，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，沿x方向的電流仍為I，若測(cè)得C、C′兩側(cè)面的電勢(shì)差為U，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線框內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)區(qū)域上下寬度為l；質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的正方形線圈abcd平面保持豎直，ab邊保持水平地從距離磁場(chǎng)上邊緣一定高處由靜止下落，以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)一段時(shí)間又以相同的速度v穿出磁場(chǎng)，重力加速度為g。下列判斷正確的是（）

A. 線圈的電阻

B. 進(jìn)入磁場(chǎng)前線圈下落的高度

C. 穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量

D. 線圈穿過(guò)磁場(chǎng)所用時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組欲測(cè)定內(nèi)阻約為 5的電動(dòng)機(jī)內(nèi)線圈繞組所用導(dǎo)線的長(zhǎng)度，首先找到與繞組相同規(guī)格的一小段導(dǎo)線。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)定導(dǎo)線的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖（a）所示，則導(dǎo)線的直徑為d ＝__________mm；

實(shí)驗(yàn)小組找到以下器材：

電流表 A（0-30mA，內(nèi)阻約為 10）；電壓表 V（0-3V，內(nèi)阻為 2k）；滑動(dòng)變阻器 R （0-50）；定值電阻R0（90）；電源（4V，內(nèi)阻約為 1）；開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。

（2）小組中同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如圖（b）所示測(cè)量電路，接通電源后電動(dòng)機(jī)正常工作，測(cè)得電壓表和電流表示數(shù) U、I，于是該同學(xué)就計(jì)算出電動(dòng)機(jī)線圈導(dǎo)線的電阻為，你認(rèn)為該同學(xué)的測(cè)量和計(jì)算有哪些不妥或錯(cuò)誤_________

A.電流表用內(nèi)接

B.測(cè)電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，用計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈電阻

C.滑動(dòng)變阻器用分壓接法

D.電壓表的量程

（3）根據(jù)（2）中的判斷，并盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)你重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并在圖（c）虛線框中將電路補(bǔ)充完整；

（4）若實(shí)驗(yàn)測(cè)得電動(dòng)機(jī)線圈電阻為RM，查閱資料知道此規(guī)格導(dǎo)線的電阻率為ρ，則線圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度表達(dá)式為____________________（用測(cè)量所得物理量的符號(hào)表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，左側(cè)裝置內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，裝置上下兩極板間電勢(shì)差為U，間距為L，右側(cè)為“梯形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ACDH，其中，AH//CD，。一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子（不計(jì)重力、可視為質(zhì)點(diǎn)），從狹縫S1射入左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運(yùn)動(dòng)并從狹縫S2射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點(diǎn)M射入“梯形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出。若兩個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)方向均水平（垂直于紙面向里）、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，“梯形”寬度，忽略電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用。

（1）判定這束粒子所帶電荷的種類，并求出粒子速度的大�。�

（2）求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值；

（3）求出（2）問(wèn)中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“梯形”區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑R＝045m的光滑半圓形軌道BCD，與傾角為37°的斜面在B點(diǎn)處圓滑連接。A、D兩點(diǎn)等高，在A處固定一彈射器。質(zhì)量m＝0.2kg的小物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）從彈射器彈出后，沿動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5的斜面下滑，到達(dá)B端時(shí)速度為m/s，然后通過(guò)半圓形軌道從D點(diǎn)水平飛出，求：

（1）小物塊被彈射器彈出過(guò)程中，彈射器釋放的彈性勢(shì)能；

（2）小物塊在D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力；

（3）小物塊從D點(diǎn)飛出后落在斜面上離B點(diǎn)的距離。

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同步練習(xí)冊(cè)答案