题目内容
4.| A. | 粒子均带正电,甲、乙、丙三种粒子的初速度大小之比$\sqrt{3}$:1:3 | |
| B. | 粒子均带负电,甲、乙、丙三种粒子的初速度大小之比为1:$\sqrt{3}$:3 | |
| C. | 粒子均带正电,甲、乙、丙三种粒子在磁场中运动时间之比为4:3:2 | |
| D. | 粒子均带正电,甲、乙、丙三种粒子在磁场中运动的时间相同. |
分析 电荷在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,得到r=$\frac{mv}{qB}$;周期T=$\frac{2πr}{v}$=$\frac{2πm}{qB}$;画出运动轨迹,结合几何关系得到轨道半径;结合轨道半径和圆心角判断初速度和运动时间.
解答 解:AB、在A点,粒子速度向右,磁场向外,洛仑兹力向下,根据左手定则,粒子带正电荷;
粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示:![]()
故甲、乙、丙三种粒子的轨道半径分别为$\frac{\sqrt{3}}{3}R$、R、$\sqrt{3}$R;
甲、乙、丙三种粒子的比荷相等,根据推论公式r=$\frac{mv}{qB}$,r∝v,故甲、乙、丙三种粒子的速度之比为$\frac{\sqrt{3}}{3}R$:R:$\sqrt{3}$R=1:$\sqrt{3}$:3,故A错误,B正确;
CD、甲、乙、丙三种粒子的比荷相等,根据T=$\frac{2πm}{qB}$,周期相等;
甲、乙、丙三种粒子的轨迹对应的圆心角分别为120°、90°、60°,根据t=$\frac{θ}{260°}T$,甲、乙、丙三种粒子在磁场中运动的时间之比为120°:90°:60°=4:3:2;故C正确,D错误;
故选:BC
点评 本题关键是画出粒子的运动轨迹,然后结合推论公式r=$\frac{mv}{qB}$、T=$\frac{2πm}{qB}$、t=$\frac{θ}{260°}T$列式分析,不难.
练习册系列答案
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14.
如图所示,竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的滑块,初始时静置于a点.一原长为l的轻质弹簧左端固定在o点,右端与滑块相连.直杆上还有b、c、d三点,且b与o在同一水平线上,ob=l,oa、oc与ob夹角均为37°,od与ob夹角为53°.现由静止释放小滑块,在小滑块从a下滑到d过程中,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是(sin37°=0.6)( )
| A. | 滑块在b点时速度最大,加速度为g | |
| B. | 从a下滑到c点的过程中,滑块的机械能守恒 | |
| C. | 滑块在c点的速度大小为$\sqrt{3gl}$ | |
| D. | 滑块在d处的机械能小于在a处的机械能 |
15.
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m,通过电流I的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为( )
| A. | B=$\frac{mgsinα}{IL}$,方向垂直斜面向上 | B. | B=$\frac{mgsinα}{IL}$,方向垂直水平面向上 | ||
| C. | B=$\frac{mgtanα}{IL}$,方向竖直向下 | D. | B=$\frac{mgtanα}{IL}$,方向水平向左 |
19.
如图所示,有一个铜盘,轻轻拨动它,能长时间地绕轴自由转动.如果在转动时把蹄形磁铁放在铜盘边缘,但并不与铜盘接触,则铜盘( )
| A. | 不受影响,和原先一样转动 | B. | 很快停下来 | ||
| C. | 比原先需要更长时间停下来 | D. | 比原先更快地转动 |
9.
如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,金属圆环直径与磁场宽度相同.若圆环以一定的初速度沿垂直于磁场边界的水平虚线,从位置1到位置2匀速通过磁场,则在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动,以下正确说法( )
| A. | 金属框内感应电流方向先顺时针再逆时针 | |
| B. | 金属框内感应电流经历两次先增大后减小 | |
| C. | 水平拉力的方向先向右后向左 | |
| D. | 水平拉力的方向始终向右 |
13.质量为M的物体从高处由静止下落,不计空气阻力,则在第1s内和第2s内重力做功的功率之比为( )
| A. | 1:1 | B. | 1:2 | C. | 1:3 | D. | 2:3 |
10.物体沿一条直线作匀加速运动,从开始计时起,第1s内的位移是1m,第2s内的位移是2m,第3s内的位移是3m,第4s内的位移是4m,由此可知( )
| A. | 此物体的初速度是零 | B. | 此物体在前2内的平均速度是1m/s | ||
| C. | 此物体的加速度是1m/s2 | D. | 此物体在前4s内的平均速度是2m/s |