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如圖所示,虛線MN將平面分成I和Ⅱ兩個區(qū)域,兩個區(qū)域都存在與紙面垂直的勻強磁場.一帶電粒子僅在磁場力作用下由I區(qū)運動到Ⅱ區(qū),弧線aPb為運動過程中的一段軌跡,其中弧aP與弧Pb的弧長之比為2:1,下列判斷一定正確的是(  )
分析:帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力,使粒子做勻速圓周運動.從而可推導出軌道半徑公式與周期公式,可確定磁場強度的關系與運動速度大小關系.再由幾何關系可確定對應的圓心角,從而得出運動的時間.
解答:解:根據曲線運動的條件,可知洛倫茲力的方向與運動方向的關系,再由左手定則可知,兩個磁場的磁感應強度方向相反,根據
弧長
半徑
=圓心角
,再由r=
mv
Bq
,及洛倫茲力不做功,即運動的速率不變,可得:磁感應強度大小與弧長的乘積為圓心角,因圓心角不知,所以無法確定磁感應強度之比為,故A錯誤;
B、由于洛倫茲力不做功,所以粒子在兩個磁場中的運動速度大小不變,故B正確;
C、根據周期公式可知,運動的時間與圓心角有關,題意只知弧長之比,而圓心角無法確定,因此CD均錯誤;
故選B
點評:考查粒子在洛倫茲力作用下,做勻速圓周運動,掌握半徑與周期公式,理解運動時間與圓心角及周期關系,同時知道洛倫茲力對粒子不做功.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,虛線MN下方存在豎直向上的勻強電場,場強E=2×103V/m,電場區(qū)域上方有一豎直放置長為l=0.5m的輕質絕緣細桿,細桿的上下兩端分別固定一個帶電小球A、B,它們的質量均為m=0.01kg,A帶正電,電量為q1=2.5×10-4C;B帶負電,電荷量q2=5×10-5C,B到MN的距離h=0.05m.現將輕桿由靜止釋放(g取10m/s2),求:
(1)小球B剛進入勻強電場后的加速度大。
(2)從開始運動到A剛要進入勻強電場過程的時間.
(3)小球B向下運動離M、N的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,虛線MN為電場、磁場的分界線,勻強電場E=103V/m,方向豎直向上,電場線與邊界線MN成45°角,勻強磁場垂直紙面向里,磁感應強度B=1T,在電場中有一點A,A點到邊界線MN的垂直距離AO=10cm,將比荷為
2
×104C/kg
的帶負電粒子從A處由靜止釋放(電場、磁場范圍足夠大,粒子所受重力不計).求:
(1)粒子第一次進入磁場時的速度大;
(2)粒子從釋放到下一次進入到電場區(qū)域所需要的時間;
(3)粒子第二次進、出磁場處兩點間的距離.

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科目:高中物理 來源:福建省期末題 題型:計算題

如圖所示,虛線MN下方存在豎直向上的勻強電場,場強E=2×103V/m,電場區(qū)域上方有一豎直放置長為l=0.5m的輕質絕緣細桿,細桿的上下兩端分別固定一個帶電小球A、B,它們的質量均為m=0.01kg,A帶正電,電量為q1=2.5×10-4C;B帶負電,電荷量q2=5×10-5C,B到MN的距離h=0.05m,F將輕桿由靜止釋放(g取10m/s2),求:
(1)小球B剛進入勻強電場后的加速度大小。
(2)從開始運動到A剛要進入勻強電場過程的時間。
(3)小球B向下運動離M、N的最大距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,虛線MN為電場、磁場的分界線,勻強電場E=103V/m,方向豎直向上,電場線與邊界線MN成45o角,勻強磁場垂直紙面向里,磁感應強度B=1T,在電場中有一點A,A點到邊界線MN的垂直距離AO=10cm,將比荷為的帶負電粒子從A處由靜止釋放(電場、磁場范圍足夠大,粒子所受重力不計).求:

(1)粒子第一次進入磁場時的速度大;

(2)粒子從釋放到下一次進入到電場區(qū)域所需要的時間;

(3)粒子第二次進、出磁場處兩點間的距離。

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