[题目]现代技术常用磁场来控制带电粒子的运动.如图.在竖直平面内有一边长为的正方形.该区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场.磁场的磁感应强度大小为.某时刻从边中点沿对角线方向射出一束比荷相同.初速度大小不同的带正电的粒子.不计粒子重力及粒子间的相互作用力.则( )A.粒子不可能从点射出B.粒子不可能从边中点射出C.粒子能从边射出区域� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】现代技术常用磁场来控制带电粒子的运动。如图，在竖直平面内有一边长为的正方形，该区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。某时刻从边中点沿对角线方向射出一束比荷相同、初速度大小不同的带正电的粒子。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。则（）

A.粒子不可能从点射出

B.粒子不可能从边中点射出

C.粒子能从边射出区域的长度为

D.粒子在区域内运动的最长时间为

【答案】D

【解析】

粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故由左手定则可得：粒子做逆时针运动；

A.根据粒子做匀速圆周运动，由粒子在p点的速度竖直向下，那么，粒子做圆周运动的轨道圆心在过p点的水平线和p、c两点的垂直平分线的交点上；

故根据几何关系，由运动轨迹可得：粒子可能从c点射出，故A项不合题意.

B.根据粒子做匀速圆周运动，由粒子在p点的速度竖直向下，那么，粒子做圆周运动的轨道圆心在过p点的水平线和p与dc中点的垂直平分线的交点上；

故根据几何关系，由运动轨迹可得粒子可能从cd边中点射出，故B项不合题意.

C.根据两者做匀速圆周运动可得：粒子做圆周运动的轨道圆心在过p点的水平线和p点及出射点的垂直平分线的交点上；根据粒子做逆时针运动，作出放缩圆分别与cd边、ad边相切的轨迹，如图所示：

由图可知粒子能从边射出区域的长度为两切点所夹的范围，其中

可得：

出射点构成的长度为

；

故C项不合题意.

D.粒子在abcd区域内运动，当粒子从ap上离开磁场区域时转过的中心角最大，为270°，根据洛伦兹力做向心力可得：

所以粒子在磁场中的运动周期

；

故粒子在abcd区域内运动的最长时间为：

故D项符合题意.

练习册系列答案

电流表 A1（量程 0～0.6 A，内阻约 0.1 Ω）

电流表 A2（量程 0～1 mA，内阻约 100 Ω）

电压表 V2（量程 0～15 V，内阻约 15 kΩ）定值电阻 R1（阻值 200 Ω）

定值电阻 R2（阻值 2 kΩ）

滑动变阻器 R3（最大阻值 100 Ω，最大电流 1.5 A）

电源（电动势 6 V，内阻约 0.5 Ω）

电源（电动势 3 V，内阻约 0.5 Ω）开关 S，导线若干

（1）选用上述的一些器材，甲、乙两个同学分别设计了图甲、乙两个电路。

在图甲的电路中，电源选择 E1，则定值电阻 R 应该选择__________；在图乙的电路中，电源选择 E2，电流表应该选择_____________。（填写对应器材的符号）

（2）根据图甲电路，多次测量得到多组电手表 V1 和 V2 的读数 U1、U2，用描点法得到 U1－U2 图象，若图象的斜率为 k1，定值电阻的阻值为 R，则电压表 V1 的内阻 RV＝__________；根据图乙电路，多次测量得到多组电压表 V1 和电流表 A 的读数 U1、I，用描点法得到可U1－I 图象，若图象的斜率为 k2，则电压表 V1 的内阻 RV＝_______________。（用题中所给字母表示）

【题目】采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件来测定大气压强的值，实验步骤如下：

a. 将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；

b.用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为；

c.用卡尺测出活塞直径d；

d.再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为，如图丙所示；

e.将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时弹簧秤的示数为，气柱体积为.

试用以上测量的数据，写出大气压强的表达式______________，本实验中_____________步骤是多余的。

【题目】如图所示，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，下列说法正确的是

A. 红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化

B. 红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化

C. 若紫光与红光以相同入射角入射，则紫光不能穿过玻璃砖

D. 若紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小

【题目】如图所示，倾角θ=37°的足够长斜面体固定在水平面上，厚度相同的木板B、C锁定在斜面上，B、C的长度分别为L、0.5L，质量分别为m、0.5m，两板之间的距离为L，与斜面之间的动摩擦因数μ2=0．5。将质量为0．25m的物块A（可视为质点）轻放在B的顶端，同时解除对B的锁定，A、B均从静止开始匀加速直线运动。当B与C碰撞前的一瞬间，解除对C的锁定，此时A恰好滑离B，若B、C碰撞后粘在一起（碰撞时间极短），重力加速度取g，sin37°=0.6，求

（1）物块A与木板B之间的动摩擦因数μ1；

（2）从开始运动到B、C碰撞，系统因摩擦产生的热量Q；

（3）若B、C碰撞后，B、C整体和A都恰好匀速运动，求A在C上滑行的时间。

【题目】为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，、同学设计了如图甲所示的实验装置。其中小车的质量为，砂和砂桶的质量为，与小车相连的滑轮的质量为。力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为。实验时先平衡摩擦力．并调节轻绳与木板平行。

（1）同学以力传感器的示数为纵坐标，加速度为横坐标，画出的图象如图乙所示，求得图线的斜率为，则小车的质量____________________(用所给物理量的符号表示)。

（2）同学也以力传感器的示数为纵坐标，加速度为横坐标，画出的图象如图丙所示，图线不过原点的原因可能是________________________________(答一条即可)。

【题目】如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的水平的匀强磁场，磁感强度大小为B，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内，PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场边界线上，NMAP段光滑，PQ段粗糙。现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上，它所受电场力为重力的倍。现将小环从M点右侧的D点由静止释放，D点到M点的水平距离。求：