7.如圖所示,一個(gè)理想邊界為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)寬度為d,方向垂直紙面向里.一電子從O點(diǎn)沿紙面垂直PQ以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng).若電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為2d.O′在MN上,且OO′與MN垂直.下列判斷正確的是( 。
A.電子將向右偏轉(zhuǎn)
B.電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為d
C.電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為$\sqrt{3}$d
D.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\frac{πl(wèi)}{3{v}_{0}}$

分析 根據(jù)左手定則判斷電子所受的洛倫茲力方向,即可確定偏轉(zhuǎn)方向;畫出軌跡,由幾何知識(shí)求出電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離;確定出軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角,由圓周運(yùn)動(dòng)公式求解時(shí)間.

解答 解:A、電子帶負(fù)電,進(jìn)入磁場(chǎng)后,根據(jù)左手定則判斷可知,所受的洛倫茲力方向向左,電子將向左偏轉(zhuǎn),如圖.A錯(cuò)誤.
B、C設(shè)電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為x,則由幾何知識(shí)得:
x=r-$\sqrt{{r}^{2}-aqik6ik^{2}}$=2d-$\sqrt{(2d)^{2}-2aywuag^{2}}$=(2-$\sqrt{3}$)d.故BC錯(cuò)誤.
D、設(shè)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ,由幾何知識(shí)得:sinθ=$\fracyskseeg{2d}$=0.5,得θ=$\frac{π}{6}$.則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=$\frac{θr}{{v}_{0}}$=$\frac{πd}{3{v}_{0}}$.故D正確.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是畫出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡,由幾何知識(shí)求出相關(guān)的距離和軌跡的圓心角.

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:填空題

17.如圖甲所示為“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置.

①下列說(shuō)法中正確的是A
A.在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過(guò)程中,橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置不能變化
B.彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)線時(shí),拉力方向必須豎直向下
C.為減小測(cè)量誤差,F(xiàn)1、F2的大小要盡可能大并相等
D.為減小測(cè)量誤差,F(xiàn)1、F2方向間夾角應(yīng)為90°
②本實(shí)驗(yàn)中“等效代替”的含義是D.
A.橡皮筋可以用細(xì)繩替代
B.上側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代下側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果
C.下側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代上側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果
D.兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用的效果可以用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果替代
③實(shí)驗(yàn)所用的一只彈簧測(cè)力計(jì)如圖乙所示,在用它測(cè)力前應(yīng)對(duì)它進(jìn)行的操作是調(diào)零
④在測(cè)出F1、F2后,在紙上畫出了F1、F2的圖示,如圖丙所示.請(qǐng)你根據(jù)平行四邊形定則在圖中畫出合力F的圖示如圖,由此可合力的大小約為5.0N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.下列物理量中屬于矢量的是( 。
A.質(zhì)量B.路程C.速率D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.在傾角為30°的光滑斜面上垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向下,如圖所示,當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時(shí),導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向相互垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2,平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng),下列表述正確的是(  )
A.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)
B.只有速率等于$\frac{E}{B}$的帶電粒子才能通過(guò)狹縫P
C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷$\frac{q}{m}$越小
D.用質(zhì)譜儀可以分析同位素

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域.不計(jì)重力,不計(jì)粒子間的相互影響.下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域,其中R=$\frac{Bq}{mv}$.哪個(gè)圖是正確的( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.地球的某一極地衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行周期為8小時(shí),則( 。
A.它的軌道平面一定與赤道平面在同一平面內(nèi)
B.它的軌道半徑是地球同步衛(wèi)星軌道半徑的$\frac{1}{3}$
C.它運(yùn)動(dòng)的速度一定小于7.9km/s
D.該衛(wèi)星處的重力加速度為9.8m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.一根放在水平面內(nèi)的光滑玻璃管絕緣性很好,內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的彈性金屬小球A和B,帶電量分別為9Q和-Q,兩球從圖示的位置由靜止釋放,那么兩球再次經(jīng)過(guò)圖中的原靜止位置時(shí),A球的瞬時(shí)加速度為釋放時(shí)的( 。
A.$\frac{16}{9}$倍B.$\frac{9}{16}$倍C.1倍D.$\frac{3}{20}$倍

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.如圖所示,將直徑為 2R的半圓形導(dǎo)軌固定 在豎直面內(nèi)的A、B兩 點(diǎn),直徑AB與豎直方 向的夾角為60°.在 導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán),原長(zhǎng)為2R、勁度系數(shù)k=$\frac{mg}{3R}$的彈性輕繩穿過(guò)圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn).知彈性輕繩滿足胡克定律,且形變量為x時(shí)具有彈性勢(shì)能EP=$\frac{1}{2}$kx2,重力加速度為g,不計(jì)一切摩擦.將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C 點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D 點(diǎn)時(shí),求:
 (1)圓環(huán)的速率v; 
(2)導(dǎo)軌對(duì)圓環(huán)的作用力F的大?

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