题目内容
4.圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )A. | a粒子速率最大 | B. | c粒子速率最大 | ||
C. | 它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc | D. | a粒子在磁场中运动的时间最长 |
分析 三个质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率垂直进入匀强磁场中,则运动半径的不同,导致运动轨迹也不同.因此运动轨迹对应的半径越大,则粒子的速率也越大.而运动周期它们均一样,但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.
解答 解:粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,可得:r=$\frac{mv}{qB}$.
A、B由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,则知a粒子速率最小,c粒子速率最大.故A错误,B正确;
C、D由于T=$\frac{2πm}{qB}$及t=$\frac{θ}{2π}•T$可知,三粒子运动周期相同,a在磁场中运动的偏转角最大,对应时间最长,故C错误、D正确.
故选:BD
点评 带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据运动圆弧来确定速率的大小;运动的周期均相同的情况下,可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短.
练习册系列答案
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12.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中.指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mA直流电压2.5Vb电阻×100Ω
指针位置 | 选择开关所处挡位 | 读 数 |
a | 直流电流100mA | 23mA |
直流电压2.5V | 0.57V | |
b | 电阻×100 | 320Ω |
12.海王星是绕太阳运动的一颗行星,它有一颗卫星叫海卫1.若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动,若要计算海王星与太阳之间的引力,需要知道的量是(引力常量G为已知量)( )
A. | 海王星绕太阳运动的周期、半径及海王星的质量 | |
B. | 海卫1绕海王星运动的周期、半径及海王星的质量 | |
C. | 海卫1绕海王星运动的周期及海卫1的质量 | |
D. | 海王星绕太阳运动的周期及太阳的质量 |
9.如图所示,把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面,当线圈内通入如图方向的电流后,则线圈( )
A. | 向左运动 | B. | 向右运动 | C. | 静止不动 | D. | 无法确定 |
13.如图所示.A,B质量相等,均为m,C质量为M(M>m),C对A,B是对称的.三个物体处于图中所示的平衡位置,下列说法正确的是( )
A. | 将C物体向下拉一小段距离,松手后,三物体仍能回到原来的位置,再次达到平衡 | |
B. | 若C物的质量增加,则三物体将可能有一个新的平衡位置,但ɑ角必然小于120° | |
C. | 若C物的质量减小,则三物体将可能有一个新的平衡位置 | |
D. | 将滑轮E水平向右移动少许,则最终平衡时ɑ角必比原来变大 |
14.如图所示,物体A和B相对静止,以共同的速度沿倾角为θ的斜面匀速下滑;A和B在下滑过程中,斜面始终处于静止状态.A和B的质量分别为mA、mB,A与B、B与斜面之间的动摩擦因数为均为μ.则在A和B下滑过程中( )
A. | B受到的滑动摩擦力的大小为(mA+mB)gsinθ | |
B. | A、B间摩擦力的大小为μmAgcosθ | |
C. | 若取走A物体后,B物体仍做匀速直线运动 | |
D. | 若取走A物体后,地面对斜面的摩擦力减小 |