15．我國第26次南極科考隊(duì)中國雪龍?zhí)枠O地考察船2010年4月9日回國，順利完成12項(xiàng)科考工作，在南極觀看到了美麗的極光．極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空稀薄大氣層時(shí)，被地球磁場俘獲，從而改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方向，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，如圖所示．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)宇宙粒子不能達(dá)到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(duì)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．靠近南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小
D．太陽對(duì)粒子的引力做負(fù)功

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，對(duì)粒子做負(fù)功，所以其動(dòng)能會(huì)減小，故B正確；
C、粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)，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)，半徑是減小．故C錯(cuò)誤；
D、粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，若電量增大，由洛倫茲力提供向心力，得出的半徑公式，可知，當(dāng)電量增大時(shí)，半徑是減小，與太陽的引力做功無關(guān)．故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 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．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，初速度為1m/s，第8s內(nèi)的位移比第5s內(nèi)的位移多6m，則該質(zhì)點(diǎn)的加速度、8s末的速度和質(zhì)點(diǎn)在8s內(nèi)通過的位移分別是（　�。�
A．a=2m/s2，v8=15m/s，x8=144mB．a=2m/s2，v8=16m/s，x8=36m
C．a=2m/s2，v8=17m/s，x8=72mD．a=0.8m/s2，v8=17m/s，x8=144m

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．美國物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測量出電子的電荷量．測量原理是：讓一些體積非常微小的帶電油滴進(jìn)入電場中，當(dāng)電場力恰好與油滴所受重力平衡時(shí)，油滴處于懸浮狀態(tài)．如圖所示，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E，方向豎直向下，一滴質(zhì)量為m的油滴恰好靜止于電場中的P點(diǎn)，重力加速度為g．問：
（1）油滴帶何種電荷；
（2）油滴所帶電荷量q的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．節(jié)日掛彩燈是我國的傳統(tǒng)習(xí)俗．如圖所示，一盞彩燈用細(xì)線懸掛且處于靜止?fàn)顟B(tài)．關(guān)于彩燈與細(xì)線之間的相互作用，下列說法正確的是（　�。�
A．彩燈對(duì)細(xì)線的作用力大于細(xì)線對(duì)彩燈的作用力
B．彩燈對(duì)細(xì)線的作用力小于細(xì)線對(duì)彩燈的作用力
C．彩燈對(duì)細(xì)線的作用力與細(xì)線對(duì)彩燈的作用力是一對(duì)平衡力
D．彩燈對(duì)細(xì)線的作用力與細(xì)線對(duì)彩燈的作用力是一對(duì)作用力與反作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．蕩秋千是小朋友們喜愛的娛樂活動(dòng)，其過程可視為圓周運(yùn)動(dòng)．如圖所示，一質(zhì)量為m的小朋友（可視為質(zhì)點(diǎn)）蕩秋千時(shí)的圓周半徑為L，當(dāng)她運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)速度大小為v，不計(jì)空氣阻力．秋千通過最低點(diǎn)時(shí)，小朋友的動(dòng)能達(dá)到最大（填“最大”或“最小”）；小朋友所受的向心力大小為m$\frac{{v}^{2}}{L}$；小朋友所受的向心加速度大小為$\frac{{v}^{2}}{L}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．下列說法中正確的有（　�。�
A．靜摩擦力可充當(dāng)動(dòng)力，而滑動(dòng)摩擦力只能充當(dāng)阻力
B．形狀規(guī)則的物體，其重心一定在其幾何中心
C．運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)方向上不一定受力的作用
D．位移和路程的大小總相等，但位移是矢量，路程是標(biāo)量

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，有一方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法中正確的是（　　）
A．容器受到的摩擦力可能不變B．容器受到墻壁的作用力一定增大
C．水平力F可能減小D．水平力F必須逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．戰(zhàn)士拉車胎進(jìn)行100m賽跑訓(xùn)練體能．車胎的質(zhì)量m=8.5kg，戰(zhàn)士拉車胎的繩子與水平方向的夾角為θ=37°，車胎與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.7．某次比賽中，一名戰(zhàn)士拉著車胎從靜止開始全力奔跑，跑出20m達(dá)到最大速度（這一過程可看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)），然后以最大速度勻速跑到終點(diǎn)，共用時(shí)15s．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求
（1）戰(zhàn)士加速所用的時(shí)間t1和達(dá)到的最大速度v；
（2）戰(zhàn)士勻加速運(yùn)動(dòng)階段對(duì)車胎的拉力F．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，木塊A的質(zhì)量為m=3kg、木板B的質(zhì)量為m=1.5kg．木板B兩面平行，放在水平桌面C上，木塊A被一根固定在天花板上的輕繩拉住，繩拉緊時(shí)與水平方向的夾角是37°．已知A與B，B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=$\frac{1}{3}$，現(xiàn)用沿水平面的拉力F將木板B從A下面勻速抽出．（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）繩子對(duì)A木塊的拉力大�。�
（2）拉力F的大�。�

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