等,a运动的半径大于b运动的半径.若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb则一定有
AqaqbBmamb
CTaTbDmqaamqbb16.A本题考查带电粒子在磁场中的运动和动量定义.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即qvB=mvr2,p=mv,得p=qBr,两粒子动量相等,则
qaBra=qbBrb,已知rarb,则qaqb,A正确,其他条件未知,B、C、D无法判定.25.2014全国卷如图,在第一象限存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面xy
平面向外;在第四象限存在匀强电场,方向沿x轴负向.在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子,该粒子在d,0点沿垂直于x轴的方向进入电场.不计重力.若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ,求:
1电场强度大小与磁感应强度大小的比值;2该粒子在电场中运动的时间.
25.答案112v0ta
2θ
2d2v0ta
θ
解析1如图,粒子进入磁场后做匀速圆周运动.设磁感应强度的
大小为B,粒子质量与所带电荷量分别为m和q,圆周运动的半径为R0由洛伦兹力公式及
牛顿第二定律得
fqv0B=mRv200①
由题给条件和几何关系可知R0=d②设电场强度大小为E,粒子进入电场后沿x轴负方向的加速度大小为ax,在电场中运动的时间为t,离开电场时沿x轴负方向的速度大小为vx由牛顿定律及运动学公式得
Eq=max③vx=axt④
v2xt=d⑤
由于粒子在电场中做类平抛运动如图,有
联立①②③④⑤⑥式得
ta
θ=vv0x⑥
EB=12v0ta
2θ⑦
2联立⑤⑥式得
t=v0ta2
dθ⑧
22.2014福建卷Ⅰ如图所示,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管
道,管道的长为L、宽为d、高为h,上下两面是绝缘板.前后两侧面M、N是电阻可忽略
的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B、方向
沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体有大量的正、负离子,
且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变.
1求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0;2求开关闭合前后,管道两端压强差的变化Δp;
3调整矩形管道的宽和高,但保持其他量和矩形管道
的横截面积S=dh不变,求电阻R可获得的最大功率Pm
及相应的宽高比dh的值.
22.1Bdv0
2LLhdRv+0Bd2ρ
3LS4vρ02B2
LRρ
解析1设带电离子所带的电荷量为q,当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时,U0保
持恒定,有qv0B=r