空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場，其方向隨時間做周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖象如圖所示．規(guī)定B＞0時，磁場的方向穿出紙面．一電荷量q=5π×10-7C、質(zhì)量m=5×10-10kg的帶電粒子，位于某點O處，在t=0時刻以初速度v0=πm/s沿某方向開始運動．不計重力的作用，不計磁場的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響．則在磁場變化N個（N為整數(shù)）周期的時間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于（　　）
A．πm/sB．
π
2
m/s		C．2
2
m/s		D．
2
m/s

設(shè)粒子運動半徑為r
則有：r=
mv
qB
=0.01m，周期為：T0=
2πm
qB
=0.02s
粒子的運動軌跡示意圖如圖所示：

磁場變化的一個周期內(nèi)，帶電粒子的位移為2
2
R
所以在磁場變化N個周期的時間內(nèi)，帶電粒子的平均速度為：
.
v
=
2
2
NR
NT
=
2
2
R
T
=
2
2
×0.01
10×10-3
=2
2
m/s
故ABD錯誤，C正確
故選：C
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在半徑R=
mv0
Bq
的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板，一帶正電粒子從圓弧頂點P以速率v0平行于紙面進(jìn)入磁場，已知粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子重力不計．
（1）若粒子對準(zhǔn)圓心射入，則它在磁場中運動的時間為多少？
（2）若粒子對準(zhǔn)圓心射入，且速率變?yōu)?span dealflag="1" mathtag="math" >
3
v0，則它打到感光板上時平行于感光板方向的速度分量為多少？
（3）若粒子以速度v0從P點以任意角度入射，試證明它離開磁場后均垂直打在感光板上．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡，室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在的平面垂直﹙圖中垂直于紙面向里﹚由此可知粒子（　�。�
A．一定帶負(fù)電
B．一定是從下而上穿過鉛板
C．可能是從上而下穿過鉛板
D．可能帶正電，也可能帶負(fù)電

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，矩形區(qū)域的左邊界ad長為L，現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一速度方向與ad邊夾角為30°、大小為v0的帶正電粒子，如圖所示．已知粒子電荷量為q，質(zhì)量為m（重力不計）：
（1）若要求粒子能從ab邊射出磁場，v0應(yīng)滿足什么條件？
（2）若要求粒子在磁場中運動的時間最長，粒子應(yīng)從哪一條邊界處射出？最長時間是多少？出射點位于該邊界上何處？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，再第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著面積相同的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向相反，且都垂直與xoy平面；在第一象限內(nèi)存在著平行與xoy平，沿x軸方向的勻強(qiáng)磁場（圖中沒有畫出）；一電子由P（-d，d）點，沿x軸正方向射入磁場區(qū)域Ⅰ．（電子質(zhì)量為m，電荷量為e，sin53°=0.8）
（1）若電子離開磁場區(qū)域Ⅰ后直接進(jìn)入第三象限，求入射速度的范圍；
（2）若電子從（0，
d
2
）位置射出磁場Ⅰ，接著通過第一象限后直接垂直與x軸方向進(jìn)入磁場Ⅱ，求場強(qiáng)度E的大小及方向；
（3）求第（2）問中電子離開磁場Ⅱ時的位置坐標(biāo)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，ab是圓的直徑．一不計重力的帶電粒子從a點射入磁場，速度大小為v，當(dāng)速度方向與ab成30°角時，粒子在磁場中運動的時間最長，且為t；若相同的帶電粒子從a點沿ab方向射入磁場，也經(jīng)時間t飛出磁場，則其速度大小為（　�。�
A．
3
6
v		B．
1
2
v		C．
2
3
v		D．
3
2
v

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，A、B、C三板平行，B板延長線與圓切于P點，C板與圓切于Q點．離子源產(chǎn)生的初速為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子被電壓為U0的加速電場加速后沿兩板間中點垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后恰從B板邊緣離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運動，進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場，偏轉(zhuǎn)后垂直C板打在Q點．（忽略粒子所受重力）
（
q
m
=2×104c/kg，U0=100V，偏轉(zhuǎn)電場極板長l=6cm、板間距d=2
3
cm，r=4cm）
求：（1）偏轉(zhuǎn)電壓U；
（2）粒子進(jìn)入磁場時速度的大小及速度與B板的夾角；
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子，由靜止經(jīng)電壓為U加速后，經(jīng)過A點，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場后落到圖中D點，（忽略重力和空氣阻力）
求：（1）帶電粒子在A點垂直射入磁場區(qū)域時速度V；
（2）A、D兩點間的距離L．
（3）已知磁場的寬度為d，要使粒子能從磁場的右邊界飛出，加速電壓U應(yīng)該滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

質(zhì)譜儀是用來測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置，在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用．如圖所示的是質(zhì)譜儀工作原理簡圖，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向外．一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器，沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外．結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點，設(shè)a、b兩點之間距離為x，粒子所帶電荷量為q，且不計重力．則以下判斷正確的是（　　）
A．該束帶電粒子的電性均相同，且均帶正電
B．該束帶電粒子的電性均相同，且均帶負(fù)電
C．該束帶電粒子的速度均相同，且均為
U
B1d
D．打在a、b兩點的粒子的質(zhì)量之差△m=
B1B2qdx
2U

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案