如圖所示,x軸的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有兩個(gè)質(zhì)量相同、電量相等的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸正向夾角均為θ角。則下列關(guān)于正負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是            (      )
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
B.運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同
C.回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同
D.回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相等
A
分析:首先畫(huà)出正負(fù)離子的軌跡圖,對(duì)弧線進(jìn)行分析,由題意可知,兩個(gè)弧線半徑相等,可判斷選項(xiàng)B的正誤;由圖可知正負(fù)離子的偏轉(zhuǎn)角分別是2π-2θ和2θ,由此可判斷出回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同;兩個(gè)弧線所對(duì)的弦相等,可判斷回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相等;從偏轉(zhuǎn)角上可判斷運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否相等.
解答:解:
這兩個(gè)正負(fù)離子以與x軸成θ角射入有界磁場(chǎng)后,由左手定則可判斷,正離子沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),負(fù)離子以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn).
如圖所示.因離子電量和質(zhì)量都相同,所以正負(fù)離子的軌跡半徑和周期都相同;
經(jīng)幾何分析可知,負(fù)離子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2θ,正離子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2π-2θ,從而可判斷兩端圓弧所對(duì)應(yīng)的弦相等,可判斷回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相等;正負(fù)離子再次回到x軸時(shí),速度方向正離子改變了2π-2θ,負(fù)離子改變了2θ,再加之洛倫茲力只是改變速度的方向,不改變速度的大小,故可知回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同;因正負(fù)離子的偏轉(zhuǎn)角度不同,所以在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同.所以選項(xiàng)BCD是正確的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.
本題選錯(cuò)誤的,故選A.
點(diǎn)評(píng):找圓心、畫(huà)軌跡是解題的基礎(chǔ).帶電粒子垂直于磁場(chǎng)進(jìn)入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)后在洛倫茲力作用下必作勻速圓周運(yùn)動(dòng),抓住運(yùn)動(dòng)中的任兩點(diǎn)處的速度,分別作出各速度的垂線,則二垂線的交點(diǎn)必為圓心;或者用垂徑定理及一處速度的垂線也可找出圓心;再利用數(shù)學(xué)知識(shí)求出圓周運(yùn)動(dòng)的半徑及粒子經(jīng)過(guò)的圓心角從而解答物理問(wèn)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m,帶+q電量的滑塊,沿絕緣斜面勻速下滑,當(dāng)滑至豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)時(shí),滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為(   )
A.繼續(xù)勻速下滑
B.將加速下滑
C.將減速下滑
D.上述三種情況都有可能發(fā)生

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有兩個(gè)質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中:
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
B.運(yùn)動(dòng)軌道半徑相同
C.重新回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同
D.重新回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度、磁場(chǎng)和電荷受到洛侖茲力三者之間的方向關(guān)系如圖所示,其中正確的是(    )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

三個(gè)質(zhì)子1、2和3分別以大小相等的初速度v1、v2和v3經(jīng)平板MN上的小孔O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),各初速度的方向如圖所示,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,整個(gè)裝置處在真空中,且不計(jì)質(zhì)子重力。最終這三個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離分別為s1、s2和s3,則(  )
A.s1<s2<s3B.s2>s3>s1
C.s1=s3>s2D.s1=s3<s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖11所示,一束電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是30°,則電子的質(zhì)量是        ,穿透磁場(chǎng)的時(shí)間是         。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,一束β粒子自下而上進(jìn)入垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn),則磁場(chǎng)方向_____________,進(jìn)入磁場(chǎng)后,β粒子的動(dòng)能______________(填“增加”“減少”或“不變”).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一個(gè)帶電油滴能沿一條與豎直方向成a角的直線MN運(yùn)動(dòng) (MN在垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)),如圖所示.則以下判斷中正確的是      (    )
A.如果油滴帶正電,它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
B.如果油滴帶正電,它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
C.如果電場(chǎng)方向水平向左,油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
D.如果電場(chǎng)方向水平向右,油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的N點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,ab是一彎管,其中心線是半徑為R的一段圓弧,將它置于一給定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于圓弧所在平面且指向紙外.有一束粒子對(duì)準(zhǔn)a端射入彎管,粒子有不同的質(zhì)量、不同的速度,但都是一價(jià)正離子。則(     )
A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管
B.只有質(zhì)量大小一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管
C.只有動(dòng)量大小一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管
D.只有動(dòng)能大小一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管

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