【題目】如圖所示，成30°角的直線OA、OB間（含OA、OB線上）有一垂直紙面向里的勻強磁場，OA邊界上的S點有一電子源，在紙面內向各個方向均勻發(fā)射速率相同的電子，電子在磁場中運動的半徑為r、周期為T。已知從OB邊界射出的電子在磁場中運動的最短時間為T/6，則下列說法正確的是

A. 沿某一方向發(fā)射的電子，可能從O點射出

B. 沿某一方向發(fā)射的電子，可能沿垂直于OB的方向射出

C. 從OA邊界射出的電子在磁場中運動的最長時間為T/3

D. 從OB邊界射出的電子在磁場中運動的最長時間為T/4

【答案】BC

【解析】試題分析：所有粒子的初速度大小相同，軌跡半徑相同，當入射點與出射點連線最短時，軌跡的圓心角最小，粒子在磁場中運動的最短．相反連線最長，時間最長．根據(jù)幾何知識，作出軌跡，確定時間的范圍進行選擇．

電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得，解得，由于電子速率v相同，則電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑r相同，當出射點D與S點的連線垂直于OB時，弦SD最短，軌跡所對的圓心角最小，則粒子在磁場中運動的時間最短， ，則，如圖所示：

此時在三角形△OSD中， ，所以在磁場中運動的最短時間的電子入射的方向垂直于OA， ．電子在磁場中所有軌跡對應圓心可能的位置應在以S為圓心半徑為的圓弧上，則所有在磁場中的軌跡不可能通過O，作圖過O的圓弧與BO有除O以外的另一個交點，如圖所示：說明到O點前已經(jīng)飛出磁場了，故A錯誤；由以上的分析可知，若電子垂直O(jiān)A射入，則垂直O(jiān)B射出，故B正確；從OA邊界射出的電子在圓弧軌跡剛好與BO相切時，在磁場中軌跡最長，對應圓心角和運動時間最長，如圖所示：

由幾何關系可得圓心角，運動時間，故C正確；若畫出初速度的方向豎直向上的電子運動的軌跡如圖，可知電子運動的時間一定是大于個周期，故D錯誤．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角α=30°的足夠長傳送帶上有一長L=1.0m，質量M=0.5kg的薄木板，木板的最右端疊放質量為m=0.3kg的小木塊.對木板施加一沿傳送帶向上的恒力F，同時讓傳送帶逆時針轉動，運行速度v=1.0m/s。已知木板與物塊間動摩擦因數(shù)μ1=，木板與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=，取g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

(1)若在恒力F作用下，薄木板保持靜止不動，通過計算判定小木塊所處的狀態(tài)；

(2)若小木塊和薄木板相對靜止，一起沿傳送帶向上滑動，求所施恒力的最大值Fm；

(3)若F=10N，木板與物塊經(jīng)過多長時間分離?分離前的這段時間內，木板、木塊、傳送帶組成系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則( )

A. a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＞Bb

B. a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＜Bb

C. 同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大

D. 同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一內阻未知（約2kΩ~6kΩ）、量程（0~3V）的直流電壓表。某同學用一多用電表的歐姆檔，直接去測量該電壓表的內阻，則歐姆檔的選擇開關應撥至倍率“×___”檔。該同學先將紅黑表筆短接調零后，應選圖___（選填“甲”或“乙”）的方式連接。在實驗中，歐姆表的刻度盤如圖丙所示，則電壓表的電壓應為_____Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一導體材料的樣品的體積為a×b×c， A′、C、A、C′為其四個側面，如圖所示．已知導體樣品中載流子是自由電子，且單位體積中的自由電子數(shù)為n，電阻率為ρ，電子的電荷量為e，沿x方向通有電流I．

(1)導體樣品A′、A兩個側面之間的電壓是________，導體樣品中自由電子定向移動的速率是________．

(2)將該導體樣品放在勻強磁場中，磁場方向沿z軸正方向，則導體側面C的電勢________(填“高于”、“低于”或“等于”)側面C′的電勢．

(3)在(2)中，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，沿x方向的電流仍為I，若測得C、C′兩側面的電勢差為U，則勻強磁場的磁感應強度B的大小為 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線框內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場區(qū)域上下寬度為l；質量為m、邊長為l的正方形線圈abcd平面保持豎直，ab邊保持水平地從距離磁場上邊緣一定高處由靜止下落，以速度v進入磁場，經(jīng)一段時間又以相同的速度v穿出磁場，重力加速度為g。下列判斷正確的是（）

A. 線圈的電阻

B. 進入磁場前線圈下落的高度

C. 穿過磁場的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量

D. 線圈穿過磁場所用時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組欲測定內阻約為 5的電動機內線圈繞組所用導線的長度，首先找到與繞組相同規(guī)格的一小段導線。

（1）用螺旋測微器測定導線的直徑，測量結果如圖（a）所示，則導線的直徑為d ＝__________mm；

實驗小組找到以下器材：

電流表 A（0-30mA，內阻約為 10）；電壓表 V（0-3V，內阻為 2k）；滑動變阻器 R （0-50）；定值電阻R0（90）；電源（4V，內阻約為 1）；開關及導線若干。

（2）小組中同學甲設計了如圖（b）所示測量電路，接通電源后電動機正常工作，測得電壓表和電流表示數(shù) U、I，于是該同學就計算出電動機線圈導線的電阻為，你認為該同學的測量和計算有哪些不妥或錯誤_________

A.電流表用內接

B.測電動機線圈內阻時電動機轉動，用計算電動機線圈電阻

C.滑動變阻器用分壓接法

D.電壓表的量程

（3）根據(jù)（2）中的判斷，并盡可能減小實驗誤差，請你重新設計實驗電路，并在圖（c）虛線框中將電路補充完整；

（4）若實驗測得電動機線圈電阻為RM，查閱資料知道此規(guī)格導線的電阻率為ρ，則線圈導線的長度表達式為____________________（用測量所得物理量的符號表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左側裝置內存在著勻強磁場和方向豎直向下的勻強電場，裝置上下兩極板間電勢差為U，間距為L，右側為“梯形”勻強磁場區(qū)域ACDH，其中，AH//CD，。一束電荷量大小為q、質量不等的帶電粒子（不計重力、可視為質點），從狹縫S1射入左側裝置中恰能沿水平直線運動并從狹縫S2射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點M射入“梯形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出。若兩個區(qū)域的磁場方向均水平（垂直于紙面向里）、磁感應強度大小均為B，“梯形”寬度，忽略電場、磁場的邊緣效應及粒子間的相互作用。

（1）判定這束粒子所帶電荷的種類，并求出粒子速度的大�。�

（2）求出這束粒子可能的質量最小值和最大值；

（3）求出（2）問中偏轉角度最大的粒子在“梯形”區(qū)域中運動的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內半徑R＝045m的光滑半圓形軌道BCD，與傾角為37°的斜面在B點處圓滑連接。A、D兩點等高，在A處固定一彈射器。質量m＝0.2kg的小物塊（可看作質點）從彈射器彈出后，沿動摩擦因數(shù)μ＝0.5的斜面下滑，到達B端時速度為m/s，然后通過半圓形軌道從D點水平飛出，求：

（1）小物塊被彈射器彈出過程中，彈射器釋放的彈性勢能；

（2）小物塊在D點時對軌道的作用力；

（3）小物塊從D點飛出后落在斜面上離B點的距離。

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