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16.如图,图1是带电粒子在处于磁场中的气泡室运动径迹的照片,图2是图1照片中某条径迹的放大,A、B、C是径迹上的三点,若该粒子在运动过程中质量和电量保持不变,不断克服阻力做功,则关于此径迹下列说法正确的是(  )
A.粒子由A经B向C的方向运动
B.粒子一定带负电,磁场方向垂直纸面向外
C.粒子一定带正电,磁场方向垂直纸面向里
D.粒子由C经B向A的方向运动

分析 带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,粒子的能量逐渐减小,速度减小,则半径减小,即可由轨迹分析粒子入射的方向.由左手定则判断电荷的电性.

解答 解:A、据题意,带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,粒子的能量逐渐减小,速度减小,
则由公式r=$\frac{mv}{qB}$得知,粒子的轨迹半径逐渐减小,由图看出,粒子的运动方向是从A经B向C运动,故A正确,D错误;
C、若粒子带正电,由左手定则判断可知,磁场方向垂直纸面向里;若粒子带负电,由左手定则判断可知,磁场方向垂直纸面向外,故CD错误;
故选:A.

点评 本题只要掌握带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径r=$\frac{mv}{qB}$和左手定则就能正确解答.

练习册系列答案
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6.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD.(将其选项填在横线处)
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图2所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:
起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=mg(s0+s1),重锤动能的增加量为△EK=$\frac{m({s}_{1}+{s}_{2})^{2}{f}^{2}}{32}$.
(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,重锤的质量为m,以及上图纸带上求出的加速度a,则可表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=mg-ma.

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