(2011?淮南一模)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面第勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)質(zhì)量和電量都相同第帶電粒子a、b、c,以不同速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿AO方向射入電場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力作用,則下列說法正確的是( 。
分析:帶電粒子射入磁場(chǎng)中,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由半徑公式可知,粒子的半徑與速率成正比,由圖可以得知三個(gè)粒子圓周運(yùn)動(dòng)半徑,從而得到速率關(guān)系,就能比較動(dòng)能關(guān)系.
粒子速度的偏向角等于軌跡所對(duì)的圓心角,由軌跡可以比較三個(gè)粒子速度偏向角θ的關(guān)系,由t=
θ
T可以分析粒子在磁場(chǎng)中時(shí)間的關(guān)系.
解答:解:A、B帶電粒子射入磁場(chǎng)中,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=
mv
qB
,由圖看出,c粒子的運(yùn)動(dòng)半徑最大,則其速率最大,動(dòng)能也最大.故A錯(cuò)誤,B正確.
C、D由推論知:粒子速度的偏向角等于軌跡所對(duì)的圓心角,設(shè)速度的偏向角為θ,則粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=
θ
T,而周期T=
2πm
qB
,兩個(gè)粒子的質(zhì)量、電量相同,則周期T相同,由圖看出,a粒子速度的偏向角最大,軌跡所對(duì)的圓心角則最大,故a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng).故CD均錯(cuò)誤.
故選B
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式要在理解的基礎(chǔ)上,牢固掌握.求帶電粒子圓周的時(shí)間,經(jīng)常根據(jù)t=
θ
T,由軌跡的圓心角進(jìn)行求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2011?淮南一模)為了研究過山車的原理,物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為37°、長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB,通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個(gè)軌道除AB段以外都是光滑的.其中AB與BC軌道以微小圓弧相接,如圖所示.一個(gè)小物塊以初速度v0=4.0m/s,從某一高處水平拋出,到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下.已知物塊與傾斜軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小物塊的拋出點(diǎn)和A點(diǎn)的高度差;
(2)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾斜軌道AB,則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件.
(3)要使小物塊不離開軌道,并從水平軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件.

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(2011?淮南一模)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

(1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=
5.2
5.2
mm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10-2s,則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度
0.433
0.433
m/s.(此空保留三位有效數(shù)字)在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
 和
滑塊的質(zhì)量M
滑塊的質(zhì)量M
(文字說明并用相應(yīng)的字母表示).
(2)本實(shí)驗(yàn)通過比較
mgs
mgs
  和
1
2
(M+m)(
d
△t
)2
1
2
(M+m)(
d
△t
)2
   在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示),從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

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(2011?淮南一模)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))從H=12m高處,由靜止開始沿光滑弧形軌道AB滑下,接著進(jìn)入半徑R=4m的豎直圓環(huán),當(dāng)?shù)竭_(dá)環(huán)頂C時(shí),剛好對(duì)軌道壓力為零;小在球沿左半環(huán)CB滑下后,再進(jìn)入光滑弧形軌道BD,且到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零.g取10m/s2,下列說法正確的是(  )

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(2011?淮南一模)如圖是質(zhì)量為2.0kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的v~t圖象,以水平向右的方向?yàn)檎较颍韵屡袛嗾_的是( 。

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(2011?淮南一模)如圖所示,長(zhǎng)12m、質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱,木板置于水平地面上,木板與地面間的摩擦因數(shù)為0.1,質(zhì)量為50kg的人立于木板的左端.木板與人都靜止.當(dāng)人以4m/s2的加速度向右奔跑至板的右端時(shí),立即抱住立柱.取g=10m/s2.試求:
(1)人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小?
(2)人在奔跑的過程中木板的加速度.
(3)人從開始奔跑至到達(dá)木板的右端時(shí),人和木板對(duì)地各運(yùn)動(dòng)了多大距離?

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