时间:2019-05-21 04:18:53
1、选择题 如图所示,有界匀强磁场边界线SP平行于MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场.其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直;穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角,设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2则t1:t2为(重力不计)( )
A.1:3
B.4:3
C.1:1
D.3:2
参考答案:粒子在磁场中运动的周期的公式为T=2πmqB,由此可知,粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关,所以粒子在磁场中的周期相同,由粒子的运动的轨迹可知,通过a点的粒子的偏转角为90°,通过b点的粒子的偏转角为60°,所以通过a点的粒子的运动的时间为14T,通过b点的粒子的运动的时间为16T,所以从S到a、b所需时间t1:t2为3:2,所以D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,在直角坐标系的第一、四象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,y轴为磁场和电场的理想边界.一个质量为m,电荷量为e的质子经过x轴上A点时速度大小为v0,速度方向与x轴负方向夹角为θ=30°.质子第一次到达y轴时速度方向与y轴垂直,第三次到达y轴的位置用B点表示,图中未画出.已知OA=L.
(1)求磁感应强度大小和方向;
(2)求质子从A点运动至B点时间.
参考答案:(1)质子在第一象限内只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,设半径为R,根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式得:ev0B=mv20R①
由几何关系有:R=2L?②
联立①②解得:B=mv02eL方向垂直纸面向里?
(2)质子在匀强磁场中做匀速圆周运动周期:T=2πRv0③
质子从A点出发到达y轴所用时间:t1=30°360°T? ④
质子进入匀强电场时速度方向与电场方向相反,先做匀减速直线运动,然后反向做匀加速直线运动,第二次经过y轴进入匀强磁场,设粒子在电场中运动时间为t2,根据匀变速直线运动规律有:t2=2v0a⑤
根据牛顿第二定律有:a=eEm⑥
质子再次进入磁场后做匀速圆周运动,第三次到达y轴用时:t3=T2⑦
由③~⑦求得质子从A点运动至B点时间为:t=t1+t2+t3=7πL3v0+2mv0eE
答:(1)求磁感应强度大小为mv02eL,方向方向垂直纸面向里;
(2)质子从A点运动至B点时间为7πL3v0+2mv0eE.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 由上海飞往美国洛杉矶(向东)的飞机与洛杉矶返航飞往上海的飞机,若往返飞行时间相同,且飞经太平洋上空等高匀速飞行,飞行中两种情况相比较,飞机上的乘客对座椅的压力?( )
A.相等?
B.前者一定稍大于后者?
C.前者一定稍小于后者?
D.均可能为零?
参考答案:飞机速度是相对地球的,地球在从西向东转动,所以上海飞往美国洛杉矶的飞机的速度v1大于返航飞往上海的飞机的速度v2,对人受力分析,G-N=mv2r,G不变,v大的N就小,所以由上海飞往美国洛杉矶的飞机上的乘客对座椅的压力较小.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 长度为L的细绳,一端系有一个质量为m的小球,另一端固定于O点,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动.设重力加速度为g.当小球刚好通过最高点时的速率v=______;若小球通过最高点时的速率为
| 3gL |
参考答案:小球刚好通过最高点时,绳子的拉力恰好为零,有:mg=mv2L.
解得v=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么
[? ]
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单