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1、选择题 质量为m、带电荷量为q的小物块,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示。若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是
时间:2017-07-27 11:54:56
1、选择题 质量为m、带电荷量为q的小物块,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示。若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/redavphurwk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.小物块一定带正电
B.小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动
C.小物块在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动
D.小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面压力为零时的速率为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/gmgimidmgrk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:BD
本题解析:小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零说明洛伦兹力方向垂直斜面向上,根据左手定则(磁感线穿掌心,拇指指受力方向,四指指正电荷的运动方向指负电荷运动的反方向)可判断出来小物体带负电,A错,小物块没有离开斜面之前,所受合外力600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/n3foaqs1suu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">恒定,所以小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动B对,C错。小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面压力为零时
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/mno0poie53o.png\" style=\"vertical-align:middle;\">即速率为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/gmgimidmgrk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,D对
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,长方体玻璃水槽中盛有盛有NaCl的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片,使溶液中通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B。图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/khirf0irzs3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.a处电势高于b处电势
B.a处离子浓度大于b处离子浓度
C.溶液的上表面电势高于下表面的电势
D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度
参考答案:B
本题解析:通以图示方向的电流时,溶液中的正离子沿x轴正向移动,负离子沿x轴负向移动,由左手定则可知运动的离子均受到沿z轴正向的洛伦兹力,故正负离子都会偏向a处,a、b间不会产生电势差,但a处离子浓度都会增大,B正确。
本题难度:一般
3、选择题 A、B两种放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,磁场方向如图所示,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直,图中a、b、c、d分别表示α粒子,β粒子以及两个剩余核的运动轨迹600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/1t3pqjv0esb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.a为α粒子轨迹,c为β粒子轨迹
B.b为α粒子轨迹,d为β粒子轨迹
C.b为α粒子轨迹,c为β粒子轨迹
D.a为α粒子轨迹,d为β粒子轨迹
参考答案:C
本题解析:两个衰变中,α粒子是正电荷,β粒子为负电荷,两个粒子和它们的反冲核的速度方向相反,但α粒子和β粒子受到的洛伦兹力的方向相反.根据左手定则判断可得.答案为C
点评:本题考查了放射性粒子在磁场中的运动,同时也证明的这两种粒子的带电性质,α粒子是正电荷,β粒子为负电荷,速度方向相反,根据左手定则可得
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一根通有电流I1的固定长直导线在通有电流I2的矩形线圈的平面内,线圈将会出现( )
A.远离导线运动
B.向着导线平动
C.绕轴OO′运动
D.绕轴NN′运动600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/qk2z2v50exi.png\">
参考答案:根据右手螺旋定则,通电电流I1的下方有垂直纸面向里的磁场,左右两边受到的安培力大小相等方向相反,根据左手定则,线圈的上边所受的安培力方向向上,下边所受的安培力方向向下,因为越靠近电流,磁场越强,根据F=BIL,知上边受到的安培力大于下边所受的安培力,则线圈向着导线平动.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (16分)如图(a)所示,垂直于纸面向里的有界匀强磁场,MN是磁场的上边界,磁场宽度足够大,磁感应强度B0=1×10-4T.现有一比荷为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/0kuviocloci.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=2×1011C/kg的正离子以某一速度从P点水平向右射入磁场,已知P点到边界MN的垂直距离d=20cm,不计离子的重力,试求:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/a4knlk34ulc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)若离子以速度v1=3×106m/s水平射入磁场,求该离子从MN边界射出时的位置到P点的水平距离s;
(2)若要使离子不从MN边界射出磁场,求离子从P点水平射入的最大速度vm;
(3)若离子射入的速度满足第(2)问的条件,离子从P点射入时,再在该磁场区域加一个如图(b)所示的变化磁场(正方向与B0方向相同,不考虑磁场变化所产生的电场),求该离子从P点射入到第一次回到P点所经历的时间t.
参考答案:(1)0.14m?(2)2×106m/s?(3)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/craylxl4u5t.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)离子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力可得:
B0qv1=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/s2cyosmqyhr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)? r1=0.15m?(1分)
s2=r12-(d-r1)2?(2分)?代入数据解得:s=0.1600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/bxfuvy3xkjc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m≈0.14m?(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/myfwamsz34u.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)离子刚好不从边界射出时的最大半径为r2=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/poluq1zx3de.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
B0qvm=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/j12qlmrtfh0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
代入数据解得:r2=2×106m/s?(1分)
(3)离子在原磁场中运动周期600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/qbkk3vxbx0v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">s?(1分)
离子在磁场中运动第一次遇到外加磁场前的过程中轨迹对应的圆心角600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/jiy0yztfjwu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
施加附加磁场后,离子在磁场中做的圆周运动半径将变小,周期T2为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/akckvsxjhfj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">s?(1分)
即离子刚好能运动一个完整的圆周,接下来在B0磁场中继续偏转对照外加磁场的规律可知,每隔600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/yrf03rfem3r.png\" style=\"vertical-align:middle;\">s离子在周期性外加磁场时,离子可做5次完整的匀速圆周运动,如图所示最后还经过P点.离子从P点射入磁场到第一次回到P点的总时间t为
t=T1+5T2?(2分)
解得t =600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/craylxl4u5t.png\" style=\"vertical-align:middle;\">s? (1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ct52ytwu3sa.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:一般