如圖所示,正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,三個完全相同的帶電粒子a、b、c分別以大小不同的初速度va、vb、vc從A點沿圖示方向射入該磁場區(qū)域,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后粒子a、b、c分別從BC邊中點、CD邊中點、AD邊中點射出.若ta、tb、tc分別表示粒子a、b、c在磁場中的運動時間.則以下判斷正確的是(  )
A.va<vb<vcB.vc<vb<vaC.ta<tb<tcD.ta=tb<tc

粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qvB=m
v2
R
,v=
qBR
m

粒子做圓周運動的周期:T=
2πm
qB
,由于三個粒子完全相同,則它們做圓周運動的周期T相等,

如圖所示,粒子的軌道半徑:R1<R2<R3,vc<vb<va,故A錯誤,B正確;
粒子在磁場中做圓周運動轉(zhuǎn)過的圓心角間的關(guān)系為:θ1<θ2<θ3,
粒子運動時間t=
θ
T,則粒子在磁場中的運動時間:t1<t2<t3,故C正確,D錯誤;
故選:BC.
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,一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1電壓加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中.金屬板長L,兩板間距d.求:
(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0是多大?
(2)若微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角為θ,并接著進(jìn)入一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū).則兩金屬板間的電壓U2是多大?
(3)若該勻強磁場的寬度為D,為使微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度至少多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個質(zhì)量為,
電量為的帶電粒子從孔以初速度垂直
進(jìn)入磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中,并
恰好從孔垂直于射入勻強電場中,電場
方向跟平行(相互垂直),最后打
點,且,若已知、、,
且不計重力,試求:
(1)粒子從所用的時間;(2)粒子到達(dá)點的動能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個有理想邊界的勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度大小均為B,方向如圖所示。兩磁場區(qū)域之間有寬度為s的無磁場區(qū)域Ⅱ。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為LLs)的正方形線框,每邊的電阻為R。線框以垂直磁場邊界的速度v水平向右勻速運動,從Ⅰ區(qū)經(jīng)過Ⅱ區(qū)完全進(jìn)入Ⅲ區(qū),線框ab邊始終與磁場邊界平行。求:

(1)當(dāng)ab邊在Ⅱ區(qū)運動時,dc邊所受安培力的大小和方向;
(2)線框從完全在Ⅰ區(qū)開始到全部進(jìn)入Ⅲ區(qū)的整個運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)請在圖乙的坐標(biāo)圖中畫出,從ab邊剛進(jìn)入Ⅱ區(qū),到cd邊剛進(jìn)入Ⅲ區(qū)的過程中,
d、a兩點間的電勢差Uda隨時間t變化的圖線。其中E0 = BLv
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

長為L的水平極板間,有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場,如圖7所示,磁感應(yīng)強度為B,板間距離也為L,兩極板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m電量為q的帶負(fù)電粒子(不計重力)從左邊極板間中點處垂直磁感線以水平速度v射入磁場,欲使粒子打到極板上,求初速度的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,第三象限有沿軸負(fù)方向的勻強電場;第四象限無電場和磁場,F(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的粒子以速度軸上的點沿軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)軸上的點和點最后又回到點,設(shè),,求:
(1)帶電粒子的電性,電場強度的大小;
(2)帶電粒子到達(dá)點時的速度大小和方向;
(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向;
(4)粒子從點進(jìn)入電場,經(jīng)點最后又回到點所用的時間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個質(zhì)量為m,電荷量為-q,不計重力的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v,沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中,并恰好垂直于y軸射出第一象限.求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B和穿過第一象限的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一種“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀,工作原理如圖所示.加速電場的電壓為U,靜電分析器中有輻向會聚電場,即與圓心O1等距各點的電場強度大小相同,方向沿徑向指向圓心O1;磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi),分布著方向垂直于紙面向外的勻強磁場,其左邊界與靜電分析器的右邊界平行.由離子源發(fā)出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零,重力不計),經(jīng)加速電場加速后,從M點沿垂直于該點的電場方向進(jìn)入靜電分析器,在靜電分析器中,離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運動,并從N點射出靜電分析器.而后離子由P點沿著既垂直于磁分析器的左邊界,又垂直于磁場方向射入磁分析器中,最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出,并進(jìn)入收集器.測量出Q點與圓心O2的距離為d,位于Q點正下方的收集器入口離Q點的距離為
d
2
.(題中的U、m、q、R、d都為已知量)
(1)求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E的大。
(2)求磁分析器中磁感應(yīng)強度B的大;
(3)現(xiàn)將離子換成質(zhì)量為4m,電荷量仍為q的另一種正離子,其它條件不變.磁分析器空間足夠大,離子不會從圓弧邊界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移動,要使此時射出磁分析器的離子仍能進(jìn)入收集器,求收集器水平移動的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,場強E=
π
10
×104N/C.現(xiàn)將一重力不計、比荷
q
m
=106C/kg的正電荷從電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過t0=1×10-5s后,通過MN上的P點進(jìn)入其上方的勻強磁場.磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時開始計時,磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律周期性變化.
(1)求電荷進(jìn)入磁場時的速度v0;
(2)求圖乙中t=2×10-5s時刻電荷與P點的距離;
(3)如果在P點右方d=105cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間.

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