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19.如圖所示,一個質(zhì)量為m、電荷量為e的粒子(不計重力),從容器A下方的小孔S無初速度地飄入電勢差為U的加速電場,然后垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中,最后打在照相底片M上.下列說法中正確的是( �。�
A.粒子進入磁場時的速率v=eUm
B.粒子在磁場中運動的時間t=2πmeB
C.粒子在磁場中運動的軌道半徑r=1B2mUe
D.若容器A中的粒子有初速度,則粒子仍將打在照相底片上的同一位置

分析 粒子在加速電場中加速,在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,應用動能定理、平衡條件、牛頓第二定律分析答題.

解答 解:A、帶電粒子在加速電場中運動,由動能定理有:eU=12mv2,解得粒子進入磁場時的速率為:v=2eUm.故A錯誤.
B、粒子在磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,則有:evB=mv2r,解得:r=mveB=1B2mUe
周期:T=2πmeB,粒子在磁場中運動的時間t=T2=πmeB.故B錯誤,C正確.
D、若容器A中的粒子有初速度v0,則根據(jù)動能定理:eU=12mv′2-12mv02,得粒子進入磁場時的速率v′=2eUm+v20
粒子在磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,則有ev′B=mv2r,解得:r′=meB2eUm+v20>r.即若容器A中的粒子有初速度,則粒子打在照相底片上的不同的位置.故D錯誤.
故選:C.

點評 本題是動能定理和牛頓定律的綜合題,解決本題的關(guān)鍵會靈活運用動能定理和牛頓定律.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖甲所示,表演“飛車走壁”的雜技演員騎著摩托車飛駛在圓臺形筒壁內(nèi),匹臺簡固定不動,其軸線沿豎直方向.該過程可簡化為如圖乙所示的理想模型;兩質(zhì)點分別在M和N兩處緊貼著圓臺內(nèi)壁分別在連線所示的水平面內(nèi)散勻速圓周運動,不計摩擦,則( �。�
A.M處質(zhì)點的線速度一定大于N處質(zhì)點的線速度
B.M處質(zhì)點的角速度一定大于N處質(zhì)點的角速度
C.M處質(zhì)點的運動周期一定等于N處質(zhì)點的運動周期
D.M處質(zhì)點的向心加速度一定大于N處的向心加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.有兩個相同的小球A、B,帶有同種等量電荷,兩球質(zhì)量均為10g,A球用長30cm的絕緣細線連接,細線的另一端固定在光滑水平面上的O1點;B球也用一根長30cm的絕緣細線連接,另一端懸掛在A球正上方30cm處的O2點,當靜止時,細線偏離豎直方向60°角,如圖所示,
求:
(1)連接B球的細線中的張力;
(2)小球AB的帶電量;
(3)連接A球的細線中的張力.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.在物理學的發(fā)展過程中,許多物理學家都做出了重要的貢獻,他們創(chuàng)造出許多的物理學研究方法,下列關(guān)于物理學研究方法的敘述中正確的是( �。�
A.理想化模型是把實際問題理想化,略去次要因素,突出主要因素,質(zhì)點、位移都是理想化模型
B.重心和合力概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想
C.用比值法定義理概念,場強E=Fq、m=Fa質(zhì)量都是采用比值法定義的
D.根據(jù)速度定義式v=xt,當△t非常小時,xt就可以表示物體在,時刻的瞬時速度,該定義應用了極限思想方法

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜劈B上,現(xiàn)用大小為F1、F2方向相反的水平力分別推A和B,它們均靜止不動,已知F1>F2,( �。�
A.A與B之間一定存在摩擦力
B.地面對B的摩擦力方向水平向右
C.B對A的支持力一定小于mg
D.地面對B的支持力大小一定等于(M+m)g

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列與α粒子相關(guān)的說法中正確的是( �。�
A.天然放射性現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線貫穿能力很強
B.23892U核發(fā)生α衰變,生成的新核為23490Th
C.高速α粒子轟擊氮核后從氮核中打出了中子,核反應方程為:42He+147N→168O+10n
D.α粒子散射實驗中絕大多數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.某同學設計了一個監(jiān)測河水電阻率的實驗.他在一根內(nèi)徑d=8.00mm的均勻玻璃管兩端裝上橡膠塞和電極,如圖(1),兩電極相距L=0.314m,其間充滿待測的河水.他先用多用電表“×1K”歐姆擋粗測管內(nèi)水柱的電阻R,如圖(2),R=1.1×104Ω.

為提高精度,他又用以下儀器再次測量水柱的電阻:電壓表(3V、15V、300kΩ)、電流表(1.5mA、50Ω)、滑動變阻器(1kΩ)、電源(12V、6Ω)及開關(guān)等,導線若干.圖(3)所示為包括(0,0)點在內(nèi)的9個點表示他測得的9組(U,I)值.
回答以下問題:
①在圖(3)中畫出U-I圖線,并通過圖線求出水柱的電阻R=1.0×104Ω.(保留兩位有效數(shù)字)
②根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算河水的電阻率ρ=1.6Ω.m.(保留兩位有效數(shù)字)
③按照實驗要求,將圖(4)中的儀器連接成完整實驗電路.
④圖(4)的測量必然產(chǎn)生由于電表內(nèi)阻而引起的誤差,該同學使用電流表、電阻箱等設計了以下方案,對應的電路圖如圖(5).
第一步:斷開K1,閉合K2,記錄電流表的示數(shù)I.
第二步:斷開K2,閉合K1,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)為I,記錄此時電阻箱的阻值為R0,由此可測出水柱的電阻R=R0

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖,一個質(zhì)量m=0.6kg的小球以某一初速度從P點水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓�。ú挥嬁諝庾枇�,進入圓弧時無機械能損失),與靜止在B點的另一質(zhì)量相等的小球發(fā)生完全非彈性碰撞,已知圓弧的半徑R=0.3m,0=60°,小球到達A點時的速度VA=4m/s.(取g=10m/s2)求:
(1)小球做平拋運動的初速度V0
(2)P點與A點的水平距離和豎直距離;
(3)兩小球碰撞結(jié)束時對軌道點B的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,PQ和MN是固定于水平面內(nèi)的平行光滑金屬軌道,軌道足夠長,其電阻可忽略不計.金屬棒ab、cd放在軌道上,始終與軌道垂直,且接觸良好.金屬棒ab、cd的質(zhì)量均為m,長度均為L.兩金屬棒的長度恰好等于軌道的間距,它們與軌道形成閉合回路.金屬棒ab的電阻為2R,金屬棒cd的電阻為R.整個裝置處在豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中.
(1)若保持金屬棒ab不動,使金屬棒cd在與其垂直的水平恒力F作用下,沿軌道以速度v做勻速運動.試推導論證:在△t時間內(nèi),F(xiàn)對金屬棒cd所做的功W等于電路獲得的電能E;
(2)若先保持金屬棒ab不動,使金屬棒cd在與其垂直的水平力F′(大小未知)作用下,由靜止開始向右以加速度a做勻加速直線運動,水平力F′作用t0時間撤去此力,同時釋放金屬棒ab.求兩金屬棒在撤去F′后的運動過程中,
①金屬棒ab中產(chǎn)生的熱量;
②它們之間的距離改變量的最大值△x.

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