8．洛倫茲力演示儀是由勵磁線圈（也叫亥姆霍茲線圈）、洛倫茲力管和電源控制部分組成的．勵磁線圈是一對彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強磁場．洛倫茲力管的圓球形玻璃泡內(nèi)有電子槍，能夠連續(xù)發(fā)射出電子，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子束通過泡內(nèi)氣體時能夠顯示出電子運動的徑跡，其結(jié)構(gòu)如圖所示．若電子槍垂直磁場方向發(fā)射電子，給勵磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形．若只增大電子槍的加速電壓或勵磁線圈中的電流，下列說法正確的是（　�。�
A．只增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變大，電子運動一周的時間（周期）不變
B．只增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑不變，電子運動一周的時間（周期）變短
C．只增大勵磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑變小，電子運動一周的時間（周期）不變
D．只增大勵磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑不變，電子運動一周的時間（周期）變長

分析 根據(jù)動能定理表示出加速后獲得的速度，然后根據(jù)洛倫茲力提供向心力推導出的表達式．

解答 解：A、B、電子在加速電場中加速，由動能定理eU=$\frac{1}{2}$mv02…①
電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力
eBv0=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{r}$…②
解得：$r=\frac{m{v}_{0}}{eB}=\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{e}}$…③
只增大加速電壓，可以使電子流的圓形徑跡的半徑增大．
電子在磁場中運動的周期：T=$\frac{2πm}{eB}$，可知電子運動的周期與速度的大小無關(guān)，電子運動一周的時間（周期）不變．故A正確，B錯誤；
C、由③得：只增大線圈中的電流，則B增大，可以使電子束的圓形徑跡的半徑減�。蔆正確，D錯誤．
故選：AC

點評 本題考查了粒子在磁場中運動在實際生活中的應用，正確分析出儀器的原理，牢記粒子的半徑公式與周期公式是關(guān)鍵．

練習冊系列答案
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18．如圖所示，小鐵球在光滑水平桌面上沿直線AB做勻速直線運動．當它運動到B點時，在桌面上某位置放置一條形磁鐵，使小鐵球運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿虛線BC運動．若在圖中標出的甲、乙、丙、丁四個位置中選擇，條形磁鐵所在位置是（　　）
A．甲位置B．乙位置C．丙位置D．丁位置

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車總質(zhì)量m=3×103kg，當它在水平路面上以v=10m/s的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機的輸入電流I=55A，電壓U=300V，在此狀態(tài)下行駛．
（1）求驅(qū)動電機的輸入功率P電；
（2）若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，求汽車勻速運動過程中所受阻力為多大？阻力與車重的比值為多少？（g=10m/s2）

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16．無線通信是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式．其中的“藍牙”技術(shù)在生活中很常見，它實際上是一種短距離無線電技術(shù)，利用“藍牙”技術(shù)，能夠有效地簡化掌上電腦、筆記本電腦和移動電話手機等移動通信終端設(shè)備之間的通信．藍牙”技術(shù)最明顯的缺點是受距離限制，即設(shè)備間超過一定距離就無法通信．某中學物理學習小組設(shè)計了如下實驗來研究移動設(shè)備的“藍牙”通信能力，讓兩輛帶有“藍牙”通信能力且總質(zhì)量相等的小車A、B分別沿左圖示的足夠長的軌道a1和b1勻速運動，如圖1所示，兩車的速度分別為vA=10m/s和vB=5m/s 同方向勻速行駛，兩軌道的距離為d=5$\sqrt{3}$m，當兩車間的距離超過L=10$\sqrt{3}$m時兩車就無法“藍牙”通信．
（1）若兩車在直軌道上運動時所受的阻力大小與速度關(guān)系滿足Ff=kv2（其中k為常數(shù)），求A、B兩車在直軌道上勻速運動時發(fā)動機提供的機械功率之比為多少？
（2）求兩車在直軌道上同方向運動的過程中，最長能連續(xù)通信多少時間？（忽略信號傳遞的時間）
（3）實驗小組通過上述實驗后發(fā)現(xiàn)，直線軌道會受場地的限制會影響實驗的連續(xù)測試能力，決定將軌道改為圓形，如圖2所示，讓A、B兩車分別在軌道a2和b2順時針勻速圓周運動，軌道a2和b2的半徑分別為R1=10m和R2=20m，求這種情形兩車最長能連續(xù)通信多少時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有軌道ABC，其中AB段為水平直軌道，與質(zhì)量m=0.5kg的小物塊（可視為質(zhì)點）之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，BC段為光滑半圓形軌道，軌道半徑R=2m，軌道AB與BC在B點相切．小物塊在水平拉力F=3N的作用下從A點由靜止開始做勻加速直線運動，到達圓弧軌道的最低點B時撤去拉力，此時速度vB=10m/s．取g=10m/s2，則：
（1）拉力F做了多少功；
（2）經(jīng)過B點后瞬間，物塊對軌道的壓力是多大；
（3）若物塊從最高點C飛出后落到水平軌道上的D點（圖中未畫出），求BD間的距離．

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13．太極球是廣大市民中較流行的一種健身器材．將太極球（拍和球）簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做半徑為R的勻速圓周運動，且在運動到圖中的A、B、C、D位置時球與板間無相對運動趨勢．A為圓周的最高點，C為最低點，B、D與圓心O等高．球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則（　　）
A．在C處板對球施加的力比在A處大6mg
B．球在運動過程中機械能守恒
C．球在最低點C的速度最小值為$\sqrt{5gR}$
D．板在B處與水平方向的傾角θ隨速度的增大而增大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，A板發(fā)出的電子由靜止開始經(jīng)加速后，水平射入水平位置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U，電子最終打在光屏P上，關(guān)于電子的運動，下列說法中正確的是（　�。�
A．滑動觸頭向左移動時，電子打在熒光屏上的速度不變
B．滑動觸頭向右移動時，電子打在熒光屏上的位置下降
C．電壓U增大時，電子打在熒光屏上的速度大小不變
D．電壓U增大時，電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時間變大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖所示，在豎直面內(nèi)固定一光滑的硬質(zhì)桿ab，桿與水平面的夾角為θ，在桿的上端a處套一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)上系一輕彈簧，彈簧的另一端固定在與a處在同一水平線上的O點，O、b兩點處在同一豎直線上．由靜止釋放圓環(huán)后，圓環(huán)沿桿從a運動到b，在圓環(huán)運動的整個過程中，彈簧一直處于伸長狀態(tài)，則下列說法正確的是（　�。�
A．圓環(huán)的機械能保持不變B．彈簧對圓環(huán)一直做負功
C．彈簧的彈性勢能逐漸增大D．圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．兩個可視為質(zhì)點的物體相距為R時，其相互作用的萬有引力大小為F．若將兩物體間的距離增大為2R，其相互作用的萬有引力大小變?yōu)椋ā　。?table class="qanwser">A．4FB．2FC．$\frac{F}{2}$D．$\frac{F}{4}$

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