【題目】如圖所示,在足夠長的豎直線的右側(cè)有方向垂直紙面向外且范圍足夠大的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域,一帶電粒子q從P點沿與豎直線成角θ=45°方向,以大小為v的初速度垂直磁場方向射入磁場中,經(jīng)時間t從Q點射出磁場。不計粒子重力,下列說法正確的是
A. 粒子射出磁場時與水平線的夾角為θ
B. 帶電粒子的比荷q/m=π/Bt
C. 若PQ之間的距離等于L,則帶電粒子在勻強磁場中的軌跡半徑R=L
D. 帶電粒子q可能帶正電荷
【答案】A
【解析】
根據(jù)粒子在P點的速度方向及P、Q的位置關(guān)系得到粒子偏轉(zhuǎn)方向,從而由左手定則得到電性;根據(jù)粒子做勻速圓周運動,由幾何關(guān)系求得離開磁場時的速度方向,軌道半徑及中心角,即可根據(jù)洛倫茲力做向心力得到周期,從而得到運動時間,進而反解出荷質(zhì)比。
粒子在磁場中只受洛倫茲力作用,故粒子做勻速圓周運動,則根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子射出磁場時與豎直線的夾角θ=45o,所以與水平線的夾角為θ=45o,故A正確;根據(jù)粒子做勻速圓周運動,由粒子在P點上方離開磁場可得:粒子做逆時針圓周運動,那么,根據(jù)粒子只受洛倫茲力作用,由左手定則可得:粒子帶負(fù)電,故D錯誤;粒子做勻速圓周運動,由粒子在P點的速度方向,根據(jù)幾何關(guān)系可得:粒子轉(zhuǎn)過的中心角為90°,若PQ之間的距離等于L,則帶電粒子在勻強磁場中的軌跡半徑,根據(jù)粒子轉(zhuǎn)過的中心角可得:運動時間,所以,粒子比荷,故BC錯誤。所以A正確,BCD錯誤。
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【題目】如圖所示,為一做周期性變化的勻強電場的場強隨時間變化的圖象.一帶電粒子(不計重力)在t = 0時在電場中無初速釋放,則( )
A. 粒子在電場中總是沿某個方向運動,位移越來越大
B. 粒子在電場中來回運動,每隔,速度方向改變一次
C. 粒子的速度和加速度的方向都不隨時間變化,但速度和加速度的大小隨時間做周期性變化
D. 每隔,加速度方向變化,而速度方向始終不變化,速度大小不斷變化
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【題目】ab為一金屬桿,它處在如圖所示的垂直于紙面向里的勻強磁場中,可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動; s為以 a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán);在桿轉(zhuǎn)動過程中,桿的b 端與金屬環(huán)保持良好接觸; A為電流表,其一端與金屬環(huán)相連,一端與 a點良好接觸。當(dāng)桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時,某時刻ab 桿的位置如圖,則此時刻
A. 有電流通過電流表,方向由c向d ;作用于桿ab 的安培力向右
B. 有電流通過電流表,方向由d向c ;作用于桿ab 的安培力向左
C. 有電流通過電流表,方向由 d向c;作用于桿ab 的安培力向右
D. 無電流通過電流表,作用于 ab的安培力為零
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【題目】質(zhì)譜儀是一種精密儀器,是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。圖中所示的質(zhì)譜儀是由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成。帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場,其初速度幾乎為0,然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,最后打到照相底片D上。不計粒子重力。
(1)若由容器A進入電場的是質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,求:
a.粒子進入磁場時的速度大小v;
b.粒子在磁場中運動的軌道半徑R。
(2)若由容器A進入電場的是互為同位素的兩種原子核P1、P2,由底片上獲知P1、P2在磁場中運動軌跡的直徑之比是: 1。求P1、P2的質(zhì)量之比m1 :m2。
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【題目】一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動,運動過程中保持恒定的牽引功率,其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量m,則根據(jù)圖像所給的信息,能求出的物理量有( )
A. 汽車的功率
B. 汽車行駛的最大速度
C. 汽車運動到最大速度所需的時間
D. 汽車所受到的阻力
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【題目】如圖,一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長直導(dǎo)線右側(cè),且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中感應(yīng)電流總是沿順時針方向;線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時間t變化的圖線可能是
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【題目】如圖所示,一直角三角形金屬框,向左勻速地穿過一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場僅限于虛線邊界所圍的區(qū)域內(nèi),該區(qū)域的形狀與金屬框完全相同,且金屬框的下邊與磁場區(qū)域的下邊在一條直線上.若取順時針電流方向為感應(yīng)電流的正方向,從金屬框左邊剛進入磁場開始計時,則金屬框穿過磁場過程中的感應(yīng)電流隨時間變化的圖象是
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,光滑水平臺面MN右端N恰好在半徑為R圓形槽中心O點正上方h處,B物體在水平恒力F的作用下在臺面上由靜止開始向右運動,B物體質(zhì)量為m,同時A物體在光滑的圓形槽內(nèi)由a點開始逆時針做勻速圓周運動.某時刻當(dāng)小球A運動到圖中a點時,B物體沿Oa方向以某一初速度水平拋出,結(jié)果恰好在a點與A物體相碰,不計空氣阻力,求:
(1)B物體拋出時的水平初速度;
(2)A物體運動的角速度;
(3)恒力F為多大時可使A、B兩物體在某一時刻的速度相同(假設(shè)B物體到達N點之前與A物體就已經(jīng)有相同速度)。
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【題目】如圖所示,半徑R=0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°,下端點C為軌道的最低點且與光滑水平面相切,一根輕質(zhì)彈簧的右端連接著M=0.3 kg的滑塊靜止在平面上。質(zhì)量m=0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=2 m/s的速度被水平拋出,恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道,經(jīng)過C點后沿水平面向右運動(g取10 m/s2)。求:
(1)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上B點時速度vB的大;
(2)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點時對軌道的壓力大;
(3)彈簧的彈性勢能的最大值Epm。
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