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2015-12-27
解析:各粒子做圆周运动的周期T=,根据粒子的比荷大小可知:T1=T2r2>r3结合r=及粒子比荷关系可知v1>v2>v3,故B错误;粒子运动的向心加速度a=,结合各粒子的比荷关系及v1>v2>v3可得:a1>a2>a3,故C正确;由题图可知,粒子运动到MN时所对应的圆心角的大小关系为θ1<θ2<θ3,而T1=T2,因此t1
答案:ACD
8.
如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,不计重力,在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ,沿曲线abcd运动,ab、bc、cd都是半径为R的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正,则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是下图中的( )
解析:由左手定则可判断出磁感应强度B在磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外,在三个区域中均运动圆周,故t=,由于T=,求得B=.只有C选项正确.
答案:C
9.某空间存在着如图(甲)所示的足够大的,沿水平方向的匀强磁场.在磁场中A、B两个物块叠放在一起,置于光滑绝缘水平地面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t1=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,使A、B由静止开始做加速度相同的运动.在A、B一起向左运动的过程中,以下说法中正确的是( )
A.图(乙)可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系,图中y表示洛伦兹力大小
B.图(乙)可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系,图中y表示摩擦力大小
C.图(乙)可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小
D.图(乙)可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小
解析:在恒力F的作用下,A、B一起由静止开始做匀加速运动,则A所受洛伦兹力的大小应由零开始增大;A、B间的摩擦力是静摩擦力,大小为mAa不变;A在竖直方向上受力平衡;N=qvB+mAg,当v由零开始均匀增大时,N由mAg开始均匀增大;A、B整体在竖直方向上受力平衡:F地=qvB+(mA+mB)g,当v由零开始均匀增大时,F地由(mA+mB)g开始均匀增大,故应选C、D.
答案:CD
10.(2011年高考浙江理综)利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.射出粒子的最大速度为
C.保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
解析:利用左手定则可判定只有负电荷进入磁场时才向右偏,故选项A错误.利用qvB=知r=,能射出的粒子满足≤r≤,因此对应射出粒子的最大速度vmax==,选项B正确.vmin==,Δv=vmax-vmin=,由此式可判定选项C正确、选项D错误.
答案:BC
二、非选择题(本题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(15分)(2012年
临沂模拟)在以坐标原点O为圆心,半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出.
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
解析:(1)由粒子的运行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷.
粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径R=r①
又qvB=m②
则粒子的比荷=.③
(2)粒子从D点飞出磁场速度方向改变了60°角,故AD弧所对圆心角为60°,粒子做圆周运动的半径
R′=rcot 30°=r④
又R′=⑤
所以B′=B⑥
粒子在磁场中运行时间
t=T=×=.⑦
答案:(1)负电荷 (2)B
12.(15分)如图所示,一根水平
光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50 m的绝缘光滑槽轨.槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50 T.有一个质量m=0.10 g,带电荷量为q=+1.6×10-3 C的小球在水平轨道上向右运动.若小球恰好能通过最高点,重力加速度g=10 m/s2.
试求:
(1)小球在最高点所受的洛伦兹力f;
(2)小球的初速度v0.
解析:(1)设小球在最高点的速度为v,则小球在最高点所受洛伦兹力
f=qvB 方向竖直向上;①
由于小球恰好能通过最高点,故小球在最高点由洛伦兹力和重力的合力提供向心力,即
mg-f=②
将①代入②式求解可得v=1 m/s,f=8×10-4 N.
(2)由于无摩擦力,且洛伦兹力不做功,所以小球在运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律可得
mv=mgh+mv2③
其中h=2R④
求解可得v0= m/s.
答案:(1)8×10-4 N (2) m/s
高三年级物理学科暑假作业就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。
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