14.我國第21次南極科考隊(duì)在南極觀看到了美麗的極光.極光是由來自太陽的高能帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空稀薄大氣層時(shí),被地球磁場俘獲,從而改變原有運(yùn)動(dòng)方向,向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)(如圖4所示),這些高能粒子在運(yùn)動(dòng)過程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發(fā)大氣分子或原子,使其發(fā)出有一定特征的各種顏色的光.地磁場的存在,使多數(shù)宇宙粒子不能到達(dá)地面而向人煙稀少的兩極偏移,為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí),向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的,這主要與下列哪些因素有關(guān)( 。
A.洛倫茲力對粒子做負(fù)功,使其動(dòng)能減小
B.空氣阻力做負(fù)功,使其動(dòng)能減小
C.靠近南北兩極,磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)
D.以上說法都不對

分析 根據(jù)地球磁場的分布,由左手定則可以判斷粒子的受力的方向,從而可以判斷粒子的運(yùn)動(dòng)的方向.在由洛倫茲力提供向心力,則得運(yùn)動(dòng)半徑與質(zhì)量及速度成正比,與磁感應(yīng)強(qiáng)度及電量成反比.

解答 解:A、地球的磁場由南向北,當(dāng)帶負(fù)電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時(shí),根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向?yàn)橄蛭,所以粒子將向西偏轉(zhuǎn);當(dāng)帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時(shí),根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向,粒子受到的洛倫茲力始終與速度垂直,所以洛倫茲力不做功,故A錯(cuò)誤;
B、粒子在運(yùn)動(dòng)過程中可能受到空氣的阻力,阻力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反;故對粒子做負(fù)功,所以其動(dòng)能會(huì)減小,故B正確;
C、由洛倫茲力提供向心力,得出的半徑公式,可知,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí),半徑是減;則說明粒子在靠近南北極運(yùn)動(dòng)過程中,南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng).故C正確;
D、因BC正確,故D錯(cuò)誤;
故選:BC.

點(diǎn)評 本題就是考查左手定則的應(yīng)用,掌握好左手定則即可判斷粒子的受力的方向.同時(shí)利用洛倫茲力提供向心力,推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑公式來定性分析即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.2015年9月3日紀(jì)念抗日戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵式上,我國是“殲十”直升機(jī)方陣接受世界的檢閱,如圖所示,一直升機(jī)在地面上空高度A位置處于靜止?fàn)顟B(tài)待命,要求該機(jī)在11時(shí)16分40秒由靜止開始沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過AB段加速后,進(jìn)入BC段勻速表演區(qū)域.11時(shí)20分準(zhǔn)時(shí)通過C位置,已知xAB=4km,xBC=8km.求:

(1)在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小是多少?
(2)飛機(jī)在BC段的勻速表演時(shí)速度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖1所示,一端封閉的兩條平行光滑長導(dǎo)軌相距L,距左端L處的右側(cè)一段被彎成半徑為$\frac{L}{2}$的四分之一圓弧,圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差$\frac{L}{2}$的水平面上.以弧形導(dǎo)軌的末端點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為x軸正方向,建立Ox坐標(biāo)軸.圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場;左段區(qū)域存在空間上均勻分布,但隨時(shí)間t均勻變化的磁場B(t),如圖2所示;右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不隨時(shí)間變化,只沿x方向均勻變化的磁場B(x),如圖3所示;磁場B(t)和B(x)的方向均豎直向上.在圓弧導(dǎo)軌最上端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路,金屬棒由靜止開始下滑時(shí)左段磁場B(t)開始變化,金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,經(jīng)過時(shí)間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端.已知金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g.求:
(1)金屬棒在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過程中,回路中產(chǎn)生的焦耳熱;
(2)通過計(jì)算,確定金屬棒在全部運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電流最大時(shí)的位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.下列說法中正確的是( 。
A.平均速率是平均速度的大小
B.瞬時(shí)速率是瞬時(shí)速度的大小
C.瞬時(shí)速度是指較短時(shí)間內(nèi)的平均速度
D.對于勻速直線運(yùn)動(dòng),平均速度與瞬時(shí)速度相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.圖中光滑小球都與下表面接觸,則小球一定受支持力的是(  )
A.B.C.D.

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19.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小滑塊的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)際打出的紙帶如圖所示.其中紙帶的B端與滑塊連接,計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上.請回答下列問題:(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(1)可判斷該滑塊的運(yùn)動(dòng)屬于勻減速(填“勻速”、“勻加速”或“勻減速”)直線運(yùn)動(dòng).
(2)用毫米刻度尺可以測出AB兩點(diǎn)間的距離為9.20cm.
(3)滑塊在AB兩點(diǎn)間的平均速度為1.15m/s
(4)滑塊的加速度大小為5.0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某電視劇制作中心要拍攝一特技動(dòng)作,要求特技演員從某大樓樓頂自由下落到行駛的汽車上,下落h時(shí)經(jīng)過P點(diǎn),此時(shí)從距地面高為H的Q點(diǎn)無初速度釋放小物體,結(jié)果小物體和演員同時(shí)落在汽車上,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.求:
(1)演員下落到p點(diǎn)時(shí)的速度大小
(2)P和Q中,哪一點(diǎn)位置高;
(3)PQ間的高度差.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動(dòng)勢為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖所示,求:
(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí),受到的支持力和摩擦力各為多少;
(2)已知ab棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因素μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒剛好發(fā)生滑動(dòng)時(shí),B的大小至少為多大且此時(shí)B的方向如何.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列敘述中正確的有( 。
A.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流
B.電流強(qiáng)度的單位是安培,是國際單位制中的基本單位
C.電流強(qiáng)度是一個(gè)標(biāo)量,其方向是沒有意義的
D.對于導(dǎo)體,只要其兩端電勢差為零,電流強(qiáng)度未必為零

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