精英家教網(wǎng)如圖所示,在第一象限存在垂直紙面向里大小為B的無限大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q帶正電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以v進(jìn)人磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng),且與x軸正方向成30.角,不計(jì)重力,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和半徑為( 。
A、t=
2πm
3Bq
B、t=
πm
3Bq
C、R=
mv
Bq
D、R=
2mv
3Bq
分析:粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng),由洛倫茲力提供向心力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求解軌道半徑R.
畫出粒子在磁場(chǎng)中的軌跡圖,得到粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的圓心角,從而求得場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
解答:解:洛倫茲力提供向心力:qvB=
mv2
R

所以:R=
mv
qB
,故C正確,D錯(cuò)誤;
如下圖粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,由圖可得粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的圓心角θ=120°
故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由t=
θ
T
,可得t=
2πm
3qB
,故A正確,B錯(cuò)誤
故選:AC.
精英家教網(wǎng)
點(diǎn)評(píng):求帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,常常根據(jù)t=
θ
T
,θ是軌跡的圓心角,根據(jù)幾何知識(shí),軌跡的圓心角等于速度的偏向角.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?南縣模擬)如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成30°角從原點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng),則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成60°角從原點(diǎn)射入磁場(chǎng),則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一對(duì)質(zhì)量和電荷量均相等的正、負(fù)離子(不計(jì)重力)分別以相同速度沿與x軸成30°角從原點(diǎn)射入磁場(chǎng),則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?山西模擬)如圖所示,在第一象限0<x<6cm的范圍內(nèi),有一方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=0.8T的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫出),在x>6cm的范圍內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);第三、四象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小未知.一個(gè)質(zhì)量m=8.0×10-l2kg、電荷量q=2.0×l0-6C的帶正電的粒子,以v0=4.0×l03m/s的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿與x軸正方向成60°角射出,經(jīng)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后平行x軸方向到達(dá)C(6cm,4cm )點(diǎn),之后從C點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,并從D點(diǎn)沿與x軸正方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中,最后恰好能返回到O點(diǎn).不計(jì)帶電粒子的重力,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感位強(qiáng)度B2的大;
(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S0

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