如圖,在矩形區(qū)域abcd區(qū)域中,分布有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab長為L,在ab的中點(diǎn)P處有一電子發(fā)射源,出射電子速率取一切可能值,所有電子出射的速度方向均與ab成30°,下列說法正確的是(       )
A.只要初速度大小取合適的值,電子可以在磁場(chǎng)中做完整的圓周運(yùn)動(dòng)
B.電子入射速度越大,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定越短
C.從ad邊出射的電子一定比從bc出射的粒子時(shí)間長
D.當(dāng)時(shí),cd邊無電子射出
CD

試題分析:粒子要做完整的圓周運(yùn)動(dòng),必須還得經(jīng)過P點(diǎn),根據(jù)對(duì)稱性可得,無論如何運(yùn)動(dòng),粒子都不會(huì)再次經(jīng)過P點(diǎn),即無論速度大小如何,粒子都不會(huì)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),所以A錯(cuò)誤;根據(jù)公式可得與初速度無關(guān),B錯(cuò)誤;根據(jù)軌跡可得從ad邊出射的電子的軌跡所對(duì)圓心角大于從bc出射的圓心角,所以從ad邊出射的電子一定比從bc出射的粒子時(shí)間長,C正確;當(dāng)粒子軌跡與C點(diǎn)相切時(shí),粒子恰好不從cd邊射出,故根據(jù)幾何知識(shí)可得此時(shí)bc的長度為,,,解得,所以如果時(shí),cd邊無電子射出,D正確;
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)帶電粒子,沿垂直于磁場(chǎng)的方向射人一勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子的一段徑跡如圖所示,徑跡上的每小段都可近似看成圓弧,由于帶電粒子使沿途空氣電離,粒子的能量逐漸減少(帶電荷量不變),從圖中情況可以確定( 。
A.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b,帶正電
B.粒子從b運(yùn)動(dòng)到a,帶正電
C.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b,帶負(fù)電
D.粒子從b運(yùn)動(dòng)到a,帶負(fù)電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在I、II兩個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向分別垂直于紙面向 外和向里,AD、AC邊界的夾角∠DAC=300,邊界AC與 邊界MN平行,II區(qū)域?qū)挾葹閐。質(zhì)量為m、電荷量為十q的粒子可在邊界AD上的不同點(diǎn)射人,入射速度垂直AD且垂直磁場(chǎng),若入射速度大小為 ,不計(jì)粒子重力,則

A.粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為
B.粒子距A點(diǎn)0.5d處射入,不會(huì)進(jìn)入II區(qū)
C.粒子距A點(diǎn)1.5d處射入,在I區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
D.能夠進(jìn)入II區(qū)域的粒子,在II區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,在y>0的區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向,在y<0的區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子,經(jīng)過y軸上y=h處的點(diǎn)Pl時(shí)速率為vo,方向沿x軸正方向;然后經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
(2)若粒子進(jìn)人磁場(chǎng)后,接著經(jīng)過了y軸上y=-2h處的P3點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
(3)若只改變磁場(chǎng)的大小(仍為勻強(qiáng)磁場(chǎng)),讓粒子仍從Pl經(jīng)P2沿原路徑進(jìn)入磁場(chǎng)后,為了使粒子能再次通過P2點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi),y軸左側(cè)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.20 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在y軸的右側(cè)存在方向垂直紙面向里,寬度d=12.5 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,某時(shí)刻一質(zhì)量m=2.0×10-8 kg、電荷量q=+4.0×10-4 C的帶電微粒(重力可忽略不計(jì)),從x軸上坐標(biāo)為(-0.25 m,0)的P點(diǎn)以速度v0=2.0×103 m/s沿y軸正方向運(yùn)動(dòng).試求:

(1)微粒在y軸左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)微粒第一次經(jīng)過y軸時(shí),速度方向與y軸正方向的夾角;
(3)要使微粒不能從右側(cè)磁場(chǎng)邊界飛出,B2應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

半徑為R的圓形空間內(nèi),存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)以速度v0垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中,并從B點(diǎn)射出.∠AOB=120°,如圖所示,則該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(  )
A.      B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在半徑為R圓形區(qū)域有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從A點(diǎn)沿著AO方向垂直磁場(chǎng)射入大量帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速率不同的粒子,不計(jì)粒子間的相互作用力和重力,關(guān)于這些粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是(    )
A.這些粒子出射方向的反向延長線不一定過O點(diǎn)
B.速率越大的粒子在磁場(chǎng)中通過的弧長越長,時(shí)間也越長
C.這些粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
D.若粒子速率滿足v=qBR/m,則粒子出射方向與入射方向垂直

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在x軸的上方(y>0的空間內(nèi))存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(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45°角,若粒子的質(zhì)量為m,電量為q,求:

(1)該粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)該粒子射出磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑的水平桌面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy,在y軸正半軸與邊界直線MN間有一垂直于紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),直線MN平行于y軸,N點(diǎn)在x軸上,在磁場(chǎng)中放置一固定在短絕緣板,其上表面所在的直線過原點(diǎn)O且與x軸正方向成α=30°角,在y軸上的S點(diǎn)左側(cè)正前方處,有一左端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧,彈簧的右端與一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電小球接觸(但不栓接),彈簧處于壓縮鎖定狀態(tài),在某時(shí)刻解除鎖定,帶電小球?qū)⒋怪庇趛軸從S點(diǎn)射入磁場(chǎng),垂直打在絕緣板上,并以原速率反向彈回,然后經(jīng)過直線MN上的P點(diǎn)并垂直于MN向右離開磁場(chǎng),在x軸上有一點(diǎn)Q,已知NP=4L,NQ=3L,則:
 
(1)小球帶何種電荷?小球從S進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)多長時(shí)間打在絕緣板上?
(2)彈簧解除鎖定前的彈性勢(shì)能是多少?
(3)如果在直線MN的右側(cè)加一方向與桌面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),小球在電場(chǎng)力的作用下最后在Q點(diǎn)垂直擊中x軸,那么,該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少?方向如何?

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