如右圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,MN是一豎直放置的感光板.從圓形磁場最高點(diǎn)P垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速度為v的粒子,不考慮粒子間的相互作用力,關(guān)于這些粒子的運(yùn)動以下說法正確的是(  )

A.只要對著圓心入射,出射后均可垂直打在MN上
B.對著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長線不一定過圓心
C.對著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中通過的弧長越長,時(shí)間也越長
D.只要速度滿足,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

D

解析試題分析:對著圓心入射的粒子,出射后不一定垂直打在MN上,與粒子的速度有關(guān).故A錯(cuò)誤.帶電粒子的運(yùn)動軌跡是圓弧,根據(jù)幾何知識可知,對著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長線也一定過圓心.故B錯(cuò)誤.對著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中軌跡半徑越大,弧長越長,軌跡對應(yīng)的圓心角越小,由知,運(yùn)動時(shí)間t越。蔆錯(cuò)誤.速度滿足時(shí),粒子的軌跡半徑為,則軌跡的圓心角為90°,速度的偏向角也等于90°,故沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上.故D正確.
故選D
考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動;
點(diǎn)評:本題要抓住粒子是圓弧,磁場的邊界也是圓弧,利用幾何知識分析出射速度與入射速度方向的關(guān)系,確定出軌跡的圓心角,分析運(yùn)動時(shí)間的關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

(16分)如圖,直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E大小未知;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。今從MN上的O點(diǎn)向磁場中射入一個(gè)速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)的軌道半徑為R。若該粒子從O點(diǎn)出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN,而第五次經(jīng)過直線MN時(shí)恰好又通過O點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力。求:

⑴電場強(qiáng)度的大。
⑵該粒子再次從O點(diǎn)進(jìn)入磁場后,運(yùn)動軌道的半徑;
⑶該粒子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)所需的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動軌跡如圖所示,則下列相關(guān)說法中正確的是

A.該束帶電粒子帶正電 
B.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電 
C.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于EB1 
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0,粒子的比荷越大 

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

右圖是科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片,顯示一個(gè)帶電粒子在云室中穿過某種金屬板運(yùn)動的徑跡.云室放置在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直照片向里.云室中橫放的金屬板對粒子的運(yùn)動起阻礙作用.分析此徑跡可知粒子(  )

A.帶正電,由下往上運(yùn)動 
B.帶正電,由上往下運(yùn)動
C.帶負(fù)電,由上往下運(yùn)動
D.帶負(fù)電,由下往上運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如下圖所示,矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,有5個(gè)帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進(jìn)入磁場,在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,運(yùn)動軌跡為相應(yīng)的圓弧,這些粒子的質(zhì)量、電荷量以及速度大小如下表所示.

粒子編號
質(zhì)量
電荷量(q>0)
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
q
v
由以上信息可知,從圖中a、bc處進(jìn)入的粒子對應(yīng)表中的編號分別為(  )
A.3、5、4                           B.4、2、5
C.5、3、2                           D.2、4、5

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

將長為1 m的導(dǎo)線ac從中點(diǎn)b折成如圖所示的形狀,放入B=0.08 T的勻強(qiáng)磁場中,abc平面與磁場垂直.若在導(dǎo)線abc中通入25 A的直流電,則整個(gè)導(dǎo)線所受安培力大小為________ N.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運(yùn)動的粒子流,這些微觀粒子是 _____.若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向外的磁場,陰極射線將_____(填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏轉(zhuǎn)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如右上圖,在xOy平面第一象限整個(gè)區(qū)域分布一勻強(qiáng)電場,電場方向平行y軸向下.在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場,左邊界為y軸,右邊界為的直線,磁場方向垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點(diǎn)以初速度v0垂直y軸射人勻強(qiáng)電場,在電場力作用下從x軸上Q點(diǎn)以與x軸正方向成450角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場.已知OQ=l,不計(jì)粒子重力.求:
(1)粒子到達(dá)Q點(diǎn)的速度vQ為多大?
(2)P點(diǎn)的縱坐標(biāo)是多少?
(3)若該粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)剛好不會穿過y軸,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,真空中以為圓心,半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標(biāo)系的x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O,圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切,在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×105 N/C,F(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子,粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m,已知粒子的比荷,不計(jì)粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力,求:

(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)沿y軸正方向射入磁場的粒子,在磁場和電場中運(yùn)動的總時(shí)間;
(3)若將勻強(qiáng)電場的方向改為豎直向下,其它條件不變,則粒子達(dá)到x軸的最遠(yuǎn)位置與最近位置的橫坐標(biāo)之差。

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