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【题目】如图,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,正、负电子分别以相同速度沿与x轴成300角从原点垂直射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )  

A. 2:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 1:15

【答案】A

【解析】

带电粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.粒子受到的洛伦兹力提供向心力;粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关,而运动的时间与偏转角有关.

电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,正电子进入磁场后,在洛伦兹力作用下向上偏转,而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转。粒子做圆周运动的周期:,知两个电子的周期相等。正电子从y轴上射出磁场时,根据几何知识得知,速度与y轴的夹角为60°,则正电子速度的偏向角为θ1=120°,其轨迹对应的圆心角也为120°,则正电子在磁场中运动时间为:。同理,知负电子以30°入射,从x轴离开磁场时,速度方向与x轴的夹角为30°,则轨迹对应的圆心角为60°,负电子在磁场中运动时间为: 所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为:t1:t2=2:1;故选A。

练习册系列答案
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【题目】石家庄雾霾频发,使用清洁能源可以减少雾霾,太阳能发电是一种新兴的可再生清洁能源。某同学对太阳能电池板进行研究。在某光照下使用多用电表测量该太阳能电池的电动势和内阻。使用多用电表电压2.5V量程,直接把红黑表笔与电池正负极相连,测的示数如图甲;因了解太阳能电池内阻一般较大,所以他改用直流电流档直接测量短路电流,先用较大量程进行试触,后选择直流10mA量程进行测量,读数如图乙。

(1)该电池的电动势为________V,内阻为_______ Ω(电阻计算保留三位有效数字);

(2)研究发现太阳能电池电动势、电流等各项参数不稳定,不能直接接用电器使用,市场上有太阳能充电控制器,可以把太阳能电池板发电通过控制器直接充入蓄电池,蓄电池可在需要的时候对外供电。该同学设计了一个用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如夜晚)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,夜晚打开。电磁开关的内部结构如图丙所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与LED灯泡和触点AB相连。当励磁线圈电流大于某一值时AB触点自动断开,小于这一值AB触点自动接合。

已知R1为光敏电阻,R2为保护电阻,励磁控制电路及照明电路元件对应接线柱已经标出。请连接电路,要求LED灯泡在白天熄灭,夜晚亮起_______________

(3)已知LED灯泡为24V, 40W;每日放电时间10小时,为保证实际情况正常使用,蓄电池容量选配时需考虑地域、天气等综合因素,一般蓄电池的容量约为单日使用量的5倍,则石家庄地区蓄电池容量比较合适的是_______________

A.8A·h B. 16.7A·h C. 80A·h

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