18．一帶電粒子從有界磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)以速率為v發(fā)射，其荷質(zhì)比為k，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)寬度為$\frac{v}{kB}$，為了使帶電粒子在最短時(shí)間內(nèi)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，其發(fā)射速度方向與邊界成θ角，則（不計(jì)重力）（　�。�
A．θ=$\frac{π}{3}$B．θ=$\frac{π}{6}$C．θ=$\frac{π}{4}$D．θ=0

分析 粒子穿過(guò)磁場(chǎng)，是指從右側(cè)離開(kāi)磁場(chǎng)，對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)最短時(shí)用時(shí)最短，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系列式求解圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角，得到其初速度方向與磁場(chǎng)邊界的夾角．

解答 解：對(duì)粒子，洛侖茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
解得：r=$\frac{mv}{Bq}$=$\frac{v}{kB}$
當(dāng)圓弧對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)最短時(shí)，穿越磁場(chǎng)時(shí)間最短，軌跡如圖所示：由于半徑與寬度相同，
結(jié)合幾何關(guān)系，有：θ=30°；故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確當(dāng)粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓弧最短，即軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)最短時(shí)，粒子穿越磁場(chǎng)的時(shí)間最短，畫(huà)出軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系、牛頓第二定律列式求解，基礎(chǔ)題目．

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：解答題

8．如圖所示的傳送皮帶，其水平部分AB長(zhǎng)sAB=2m，BC與水平面夾角θ=37°，長(zhǎng)度sBC=4m，一質(zhì)量為m=1g的小物體P與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，皮帶沿A至B方向運(yùn)行，速率為v=2m/s．若把物體P輕放在A點(diǎn)處，它將被傳送帶送到C點(diǎn)，且物體P不脫離皮帶，求：（sin37°=0.6，g=10m/s2）
（1）物體P剛放上傳送帶時(shí)對(duì)傳送帶的摩擦力；
（2）物體從A點(diǎn)被傳送到C點(diǎn)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．有一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑桿，滑桿上端固定，下端懸空，如圖甲所示，為了研究學(xué)生沿桿下滑的情況，在桿的頂部裝有一拉力傳感器，可以顯示桿所受拉力的大�。畬�(shí)驗(yàn)開(kāi)始，一學(xué)生手握滑桿，靜止一段時(shí)間后開(kāi)始下滑，最后仍握住滑桿靜止（人仍未落地）．已知手與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=2，傳感器顯示的力隨時(shí)間變化如圖乙所示，則（　�。╣取10m/s2）
A．學(xué)生下滑過(guò)程中最大速度為2.4m/s
B．學(xué)生下滑的總長(zhǎng)度為6m
C．學(xué)生下滑過(guò)程中人對(duì)桿的最大握力小于260N
D．學(xué)生下滑過(guò)程中桿對(duì)人的最大作用力為530N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

6．兩個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的質(zhì)點(diǎn)A和B，在光滑的水平面上的同一起始線同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．A、B的初速度分別為vA0=2.0m/s，vB0=1.2m/s，方向都向右，如圖所示．在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，A、B都受到大小為F=2.0×10-1N力的作用，A受力方向向左，B受力方向向右．在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若用L表示兩質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻沿運(yùn)動(dòng)方向的距離，當(dāng)L的數(shù)值為1.2m時(shí)，可判斷質(zhì)點(diǎn)B在右方（選填“左”或“右”）；當(dāng)L的數(shù)值范圍為0-0.8時(shí)不可判斷A、B質(zhì)點(diǎn)誰(shuí)在左誰(shuí)在右．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．初速為零的正離子經(jīng)加速電場(chǎng)后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，進(jìn)入時(shí)速度與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向垂直，若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，要使離子在電場(chǎng)中橫向偏移量y變?yōu)?y，可采用以下哪些辦法（　　）
A．只使U1變?yōu)?\frac{{U}_{1}}{2}$B．只使U2變?yōu)?\frac{{U}_{2}}{2}$
C．只使偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．只使偏轉(zhuǎn)極板間距離減為原來(lái)的$\frac{1}{2}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．在光滑水平面上，有一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)水平力F1與F2的作用，在第1s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)．若力F1與F2隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，則物體（　�。�
A．在第2 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸減小，速度逐漸增大
B．在第3 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大
C．在第4 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大
D．在第5 s末加速度為零，運(yùn)動(dòng)方向與F1方向相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

10．如圖所示，在xoy直角坐標(biāo)平面內(nèi)-$\frac{\sqrt{3}}{20}$m≤x＜0的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.32T，0≤x＜2.56m的區(qū)域有沿-x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在x軸上坐標(biāo)為（-$\frac{\sqrt{3}}{20}$m，0）的S點(diǎn)有一粒子源，它一次能沿紙面同時(shí)向磁場(chǎng)內(nèi)每個(gè)方向各發(fā)射一個(gè)比荷$\frac{q}{m}$=5.0×107C/kg；速率v=1.6×106m/s的帶正電粒子．若粒子源只發(fā)射一次，其中只有一個(gè)粒子Z剛好能到達(dá)電場(chǎng)的右邊界，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用．求：
（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r及周期T；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E及Z粒子從S點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度方向與磁場(chǎng)左邊界的夾角θ；
（3）Z粒子第一次剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，還未離開(kāi)過(guò)磁場(chǎng)的粒子占粒子總數(shù)的比例η．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子從邊界上的A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)射入，射入方向與半徑OA成30°夾角，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向恰好改變了180°，不計(jì)粒子重力．該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（　�。�
A．$\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}}{3qR}$B．$\frac{2\sqrt{3}m{v}_{0}}{3qR}$C．$\frac{m{v}_{0}}{qR}$D．$\frac{2m{v}_{0}}{qR}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，質(zhì)量為m=0.2kg的小球從平臺(tái)上水平拋出后，落在一傾角θ=53°的光滑斜面頂端，并恰好無(wú)碰撞的沿光滑斜面滑下，頂端與平臺(tái)的高度差h=3.2m，g取10m/s2 （sin53°=0.8，cos53°=0.6），求：
（1）斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離S；
（2）小球沿斜面下滑到距斜面頂端豎直高度H=15m時(shí)重力的瞬時(shí)功率．

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同步練習(xí)冊(cè)答案