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1.如图所示,ABCA为一个半圆形的有界匀强磁场,O为圆心,F、G分别为半径OA和OC的中点,D、E点位于边界圆弧上,且DF∥EG∥BO.现有三个相同的带电粒子(不计重力)以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场,其中由B点射入磁场粒子1恰好从C点射出,由D、E两点射入的粒子2和粒子3从磁场某处射出,则下列说法正确的是(  )
A.粒子2从O点射出磁场
B.粒子3从C点射出磁场
C.粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3:2:3
D.粒子2、3经磁场偏转角相同

分析 根据三粒子的运动状态,可得运动半径、周期相同,然后根据粒子1求得运动半径,从而得到粒子2,3离开磁场的位置,进而得到转过的中心角,从而得到运动时间.

解答 解:三个相同的带电粒子(不计重力)以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场,故三粒子运动半径、周期相同;
由B点射入磁场粒子1恰好从C点射出,那么粒子都向右偏转,且半径r=R;
那么,粒子3也恰好从C点射出,粒子2恰好从O点射出;
所以,粒子2,3转过的中心角为60°,粒子1转过的中心角为90°,所以,粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3:2:2,故ABD正确,C错误;
故选:ABD.

点评 带电粒子在磁场中的运动问题,一般先由洛伦兹力做向心力求得半径的表达式,然后根据几何关系求得半径,即可联立求解.

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A.电路中感应电动势的大小为$\frac{Blv}{sinθ}$
B.电路中感应电流的大小为$\frac{Bvsinθ}{r}$
C.金属杆所受安培力的大小为$\frac{{B}^{2}lv}{r}$
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(1)绳子断裂时小球的运动半径;
(2)从小球开始运动到绳子断裂所经历的时间;
(3)如果桌面高出地面0.8m,绳断后小球垂直桌面边缘飞出,不计空气阻力.落地点离桌面边缘的水平距离为多少?

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5.如图所示,动力小车沿倾角为α的斜面匀加速运动时,小车支架上的单摆的摆线呈水平状态.此时小车的加速度大小为$\frac{g}{sinα}$.

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6.如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B,B2=3B,一个竖直放置的边长为a,质量为m,电阻为R的正方向金属线框,以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时,线框的速度为$\frac{v}{2}$,则下列判断正确的是(  )
A.此过程中通过线框截面的电量为$\frac{{2B{a^2}}}{R}$
B.此过程中克服安培力做的功为$\frac{1}{4}m{v^2}$
C.此时线框的加速度为$\frac{{8{B^2}{a^2}v}}{mR}$
D.此时线框中的电功率为$\frac{{3{B^2}{a^2}{v^2}}}{4R}$

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13.如图所示,在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,∠a=60°,∠b=90°,边长ab=L.一个粒子源在b点将质量为m,电荷量为q的带负电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场,在磁场中运动时间最长的粒子中,速度的最大值是(  )
A.$\frac{qBL}{3m}$B.$\frac{\sqrt{3}qBL}{3m}$C.$\frac{\sqrt{3}qBL}{2m}$D.$\frac{qBL}{2m}$

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10.如图甲所示,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,两电荷连线的延长线上有a、b两点,一带正电的试探电荷,只在静电力作用下以一定的初速度沿直线从b开始经a点向远处运动,其速度-时间图象如图乙所示,va和vb分别为试探电荷经过ab两点时的速度,下列说法正确的是(  )
A.Q2带正电
B.|Q1|<|Q2|
C.试探电荷从b点到a点的过程中电势能增大
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11.一个正方形线圈abcd受到水平拉力F作用离开磁场,在此过程中线圈的v-t图象如图所示.已知线圈质量m=1kg,总电阻R=2Ω,且各边电阻相同,磁感应强度B=1T不计一切摩擦力.则下列说法正确的是(  )
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C.线圈穿过磁场过程中,通过线圈的电荷量为$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$C
D.t=2.0s时,ab两点之间的电势差Uab=0.12V

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