题目内容
18.如右图所示,两匀强磁场方向相同,以虚线MN为理想边界,磁感应强度分别为Bl、B2.今有一个质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场Bl中,其运动轨迹是如图所示的“心”形图线.则以下说法正确的是( )A. | 电子的运动轨迹沿PENCMDP方向 | |
B. | 电子运动一周回到P所用时间为T=$\frac{4πm}{{B}_{1}e}$ | |
C. | Bl=4 B2 | |
D. | B2=2Bl |
分析 电子在磁场中受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动,根据左手定则判断电子的绕行方向,根据周期公式分三个部分求解运动一周的时间,根据半径关系求解两磁场的关系.
解答 解:A、根据左手定则可知:电子从P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1时,受到的洛伦兹力方向向上,所以电子的运行轨迹为PDMCNEP,故A错误;
BCD、电子在整个过程中,在匀强磁场B1中运动两个半圆,即运动一个周期,在匀强磁场B2中运动半个周期,所以T=$\frac{2πm}{{B}_{1}e}$+$\frac{πm}{{B}_{2}e}$,由图象可知,电子在匀强磁场B1中运动半径是匀强磁场B2中运动半径的一半,根据r=$\frac{mv}{Be}$可知,B1=2B2,则可知T=$\frac{4πm}{{B}_{1}e}$; 故B正确,CD错误.
故选:B
点评 本题是带电粒子在磁场中运动的问题,要求同学们能根据左手定则判断洛伦兹力的方向,能结合几何关系求解,知道半径公式及周期公式,难度适中.
练习册系列答案
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8.下列说法正确的是( )
A. | 一个质点做往复运动时所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比,这个质点一定在做简谐运动 | |
B. | 单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关 | |
C. | 只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象 | |
D. | 火车鸣笛向我们驶来,听到的笛声频率将比声源发出的频率高 | |
E. | 向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收,测出反射波的频率编号就能知道血液的速度,这种方法应用的是多普勒效应 |
6.如图所示,质量为m的物块在水平面上受到斜向上与水平方向成30°角的外力F作用,沿水平地面向右做加速度大小为a1的匀加速直线运动;保持F大小不变,方向变为斜向下与水平方向成30°角,物块沿水平地面向右做加速度大小为a2的匀加速直线运动.则( )
A. | 若水平面光滑,则a2>a1 | B. | 若水平面光滑,则a2<a1 | ||
C. | 若水平面粗糙,则a2>a1 | D. | 若水平面粗糙,则a2<a1 |
13.质量为2kg的物体,沿水平面做直线运动,其动能随位移变化的图线如图所示,关于此物体的下述判断中,取g=10m/s2,正确的是( )
A. | 物体做匀减速直线运动,初速度大小为10m/s | |
B. | 物体所受合外力大小等于4N,方向与初速度方向相反 | |
C. | 物体与地面之间的动摩擦因数一定等于0.2 | |
D. | 物体运动至速度为零时,经历的时间为5s |
3.图甲是交流发电机模型示意图,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直磁感线的轴OO'转动,由线圈引出的导线ae和df分别与两个线圈一起绕OO'转动的金属圆环相连接,金属原话又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路,图乙是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示,已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈电阻为r,线圈以恒定角速度ω逆时针转动,(只考虑单匝线圈,其余电阻不计)( )
A. | 若在线圈平面处于中性面时开始计时,瞬时电动势e=BL1L2sinωt | |
B. | 若在线圈平面垂直于中性面时开始计时,瞬时电动势e=BL1L2sinωt | |
C. | 线圈产生的交变电流的电动势的有效值为E=$\sqrt{2}B{L_1}{L_2}$ω | |
D. | 线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热为${Q_R}=πRω{(\frac{{B{L_1}{L_2}}}{R+r})^2}$ |
10.某一空间可能存在电场,也可能存在磁场,将一电子静止释放,忽略其所受的重力和空气阻力,下列判断正确的是( )
A. | 如果空间只存在匀强电场,电子将做匀速直线运动 | |
B. | 如果空间只存在匀强磁场,电子将做匀速圆周运动 | |
C. | 如果空间只存在匀强电场,电子将做匀加速直线运动 | |
D. | 如果空间只存在匀强磁场,电子将做匀加速曲线运动 |
7.如图所示,质量分别为MA和MB的两个物体A、B,用轻质弹簧连接置于倾角为θ的光滑斜面上,开始弹簧处于原长状态,现将两个物体同时由静止开始释放,在开始下滑过程中下列说法正确的是( )
A. | 若MA大于MB,则弹簧处于压缩状态 | |
B. | 若MA小于MB,则弹簧处于伸长状态 | |
C. | 只有当MA等于MB,则弹簧才处于原长状态 | |
D. | 无论MA与MB大小什么关系,弹簧都处于原长状态 |
8.如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直流导线,电流方向指向读者,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A. | a、b两点磁感应强度相同 | B. | a点磁感应强度最大 | ||
C. | c、d两点磁感应强度相同 | D. | b点磁感应强度最大 |