题目内容

【题目】如图所示半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出).两个质量、电量都相同的正粒子,以相同的速率v从a点先后沿直径ac和弦ab的方向射入磁场区域,ab和ac的夹角为300.已知沿ac方向射入的粒子在磁场中运动的时间为其圆周运动周期的,不计粒子重力.则

A. 粒子在磁场中运动的轨道半径为R

B. 粒子在磁场中运动的轨道半径为2R

C. 沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为

D. 沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为

【答案】AC

【解析】粒子两次入射的轨迹如图所示,

由题意知两次入射的速度相同,则半径也相同.当入射方向向下偏转30°时,其轨迹也顺时针旋转30°.

A、B、由于沿ac方向射入的粒子偏转90°,粒子从O点正上方的A点射出,如图轨迹1由几何关系知其运动半径为R,所以A正确;B错误;

C、D、沿ab方向入射的粒子其半径也为R,其轨迹只是将1顺时针旋转30°,其圆心为O′,由几何关系知四边形aOBO′为菱形,且∠aO'B=120°

,所以沿ab方向入射的粒子在磁场中偏转了120°,运动时间为,所以C正确;D错误;

故选AC。

练习册系列答案
相关题目

【题目】如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中,两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内小球的直径略小于半圆管的内经,且忽略两小球之间的相互作用,a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg,b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg,已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。

1a、b两球落地点距A点水平距离之比;

2a、b两球落地时的动能之比。

【答案】143 283

【解析】

试题分析:1以a球为研究对象,设其到达最高点时的速度为,根据向心力公式有:

其中

解得:

以b球为研究对象,设其到达最高点时的速度为vb,根据向心力公式有:

其中

解得:

两小球脱离半圆管后均做平抛运动,根据可得它们的水平位移之比:

2两小球做类平抛运动过程中,重力做正功,电场力做负功,根据动能定理有:

对a球:

解得:

对b球:

解得:

则两球落地时的动能之比为:

考点:本题考查静电场、圆周运动和平抛运动,意在考查考生的分析综合能力。

【名师点睛】本题关键是对小球在最高点进行受力分析,然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度,再结合平抛运动规律求解。

型】解答
束】
19

【题目】如图所示,倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D,质量均为m=1kg的物体AB用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接,小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,当整个系统静止时,环C位于Q处,绳与细杆的夹角α=53°,且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度 为d=02m,位置R与位置Q关于位置S对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环C从位置R由静止释放,sin37°=06cos37°=08g10m/s2

求:(1)小环C的质量 M

2)小环C通过位置S时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT

3)小环C运动到位置Q的速率v

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网