如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b以相同的動(dòng)能同時(shí)從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30°和60°，且同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，則（　　）
A．粒子a、b的電量之比是2：3
B．粒子a、b的電量之比是8：3
C．粒子a、b的質(zhì)量之比是4：3
D．粒子a、b的質(zhì)量之比是3：4

根據(jù)題意畫(huà)出a、b粒子的軌跡如圖所示，則a、b粒子的圓心分別是O1和O2，設(shè)磁場(chǎng)寬度為d，由圖可知，粒子a的半徑：
r1=
d
2
sin60°
=
3
3
d ①
粒子b的半徑為：
r2=
d
2
sin30°
=d ②
洛倫茲力提供向心力，故：
r1=
m1v1
q1B
=
2m1Ek
q1B
 ③
r2=
m2v2
q2B
=
2m2EK
q2B
 ④
由①②③④解得：
m1
q1
：
m2
q2
=r1：r2=1：
3
 ⑤
粒子a運(yùn)動(dòng)時(shí)間：
t1=
θ1
2π
?
2πm1
q1B
=
θ1m1
q1B
=
2πm1
3q1B
 ⑥
粒子a運(yùn)動(dòng)時(shí)間：
t2=
θ2
2π
?
2πm2
q2B
=
θ2m2
q2B
=
πm2
3q2B
 ⑦
兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故：
t1=t2 ⑧
由⑥⑦⑧解得：
m1
q1
：
m2
q2
=1：2 ⑨
由⑤⑨解得：
q1：q2=3：2
m1：m2=3：4
故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場(chǎng)邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向θ=60°，求：
（1）穿越磁場(chǎng)的軌道半徑；
（2）電子的質(zhì)量；
（3）穿越磁場(chǎng)的時(shí)間；
（4）欲使電子從右邊界射出，其速度v必須滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

從陰極射線管發(fā)射出一束電子，在磁場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列各圖對(duì)磁場(chǎng)與電子偏轉(zhuǎn)情況所作的描述正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)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(chǎng)，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(chǎng)（圖中沒(méi)有畫(huà)出）；一電子由P（-d，d）點(diǎn)，沿x軸正方向射入磁場(chǎng)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(kāi)磁場(chǎng)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(chǎng)Ⅰ，接著通過(guò)第一象限后直接垂直與x軸方向進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ，求場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及方向；
（3）求第（2）問(wèn)中電子離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，PQ、MN兩極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板間電勢(shì)差為U、間距為d，MN極板右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)有一初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子從PQ極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后，從MN上的小孔A垂直進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，并從C點(diǎn)垂直于虛線邊界射出．求：
（1）離子從小孔A射出時(shí)速度v0；
（2）離子帶正電還是負(fù)電？C點(diǎn)離MN板的距離？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，A、B、C三板平行，B板延長(zhǎng)線與圓切于P點(diǎn)，C板與圓切于Q點(diǎn)．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(chǎng)加速后沿兩板間中點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后恰從B板邊緣離開(kāi)電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后垂直C板打在Q點(diǎn)．（忽略粒子所受重力）
（
q
m
=2×104c/kg，U0=100V，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)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(chǎng)時(shí)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�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

電視機(jī)的顯象管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的．在電子槍中產(chǎn)生的電子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速后射出，從P點(diǎn)進(jìn)入并通過(guò)圓形區(qū)域后，打到熒光屏上，如圖所示．如果圓形區(qū)域中不加磁場(chǎng)，電子一直打到熒光屏上的中心O點(diǎn)的動(dòng)能為E；在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于圓面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，電子將打到熒光屏的上端N點(diǎn)．已知ON=h，PO=L．電子的電荷量為e，質(zhì)量為m．求：
（1）電子打到熒光屏上的N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多少？說(shuō)明理由．
（2）電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R是多少？
（3）試推導(dǎo)圓形區(qū)域的半徑r與R及h、L的關(guān)系式．（已知tan2θ=
2tanθ
1-2tan2θ
）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示是一種簡(jiǎn)化磁約束示意圖，可以將高能粒子約束起來(lái)．有一個(gè)環(huán)形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的截面內(nèi)半徑R1，外半徑R2，被約束的粒子帶正電，比荷
q
m
=4.0×107C/kg，不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用．（請(qǐng)?jiān)诖鹁碇泻?jiǎn)要作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圖）
（1）若內(nèi)半徑R1=1m，外半徑R2=3m，要使從中間區(qū)域沿任何方向，速率v=4×
107m/s的粒子射入磁場(chǎng)時(shí)都不能越出磁場(chǎng)的外邊界，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為多大？
（2）若內(nèi)半徑R1=
3
m，外半徑R2=3m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，帶電粒子從中間區(qū)域沿半徑方向射入磁場(chǎng)，則粒子不能穿越磁場(chǎng)外邊界的最大速率vm是多少？
（3）若帶電粒子以（2）問(wèn)中最大速率vm從圓心O出發(fā)沿圓環(huán)半徑方向射入磁場(chǎng)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)軌跡，并求出粒子從出發(fā)到第二次回到出發(fā)點(diǎn)所用的時(shí)間（結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示或保留二位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過(guò)由相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(B)和勻強(qiáng)電場(chǎng)(E)組成的速度選擇器，然后粒子通過(guò)平板S上的狹縫P，進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B′，最終打在A1A2上．下列表述正確的是

A．粒子帶負(fù)電
B．所有打在A1A2上的粒子，在磁場(chǎng)B′中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同
C．能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于
D．粒子打在A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大

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