如圖所示,速度不同的同種帶電粒子(重力不計(jì))a、b沿半徑AO方向進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,a,b兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為AB和AC,則下列說(shuō)法中正確的是
A.a(chǎn)、b兩粒子均帶正電
B.a(chǎn)粒子的速度比b粒子的速度大
C.a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b粒子長(zhǎng)
D.兩粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度反向延長(zhǎng)線一定都過(guò)圓心O
CD

試題分析:粒子沿半徑方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,以粒子a的運(yùn)動(dòng)軌跡為例,弦AB既是圓形磁場(chǎng)的弦長(zhǎng),也是粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的弦長(zhǎng),弦的垂直平分線過(guò)兩個(gè)圓的圓心,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,弦的兩個(gè)端點(diǎn)為兩個(gè)圓的半徑交點(diǎn),互相垂直,所以末速度方向就是圓形磁場(chǎng)的半徑方向。兩粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度反向延長(zhǎng)線一定都過(guò)圓心O,選項(xiàng)D對(duì)。從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),過(guò)A點(diǎn)做垂線指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心,連接弦長(zhǎng),做垂直平分線與垂線的交點(diǎn)即圓周運(yùn)動(dòng)圓心,如下圖所示。根據(jù)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后向下偏轉(zhuǎn),判斷粒子帶負(fù)電,選項(xiàng)A錯(cuò)。據(jù)下圖可判斷粒子a的半徑小,根據(jù),可判斷粒子a的速度小,選項(xiàng)B錯(cuò)。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期與線速度無(wú)關(guān),所以?xún)闪W又芷谙嗤,粒子a對(duì)應(yīng)的圓心角大,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng),選項(xiàng)C對(duì)。
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:計(jì)算題

在邊長(zhǎng)為2a的正△ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有一帶正電q,質(zhì)量為m的粒子從距A點(diǎn)的D點(diǎn)垂直AB方向進(jìn)入磁場(chǎng),如下圖所示,求:

(1)粒子速率應(yīng)滿足什么條件,粒子能從AB間射出;
(2)粒子速率應(yīng)滿足什么條件,粒子能從AC間射出。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,abcd為一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)邊界邊長(zhǎng)為L(zhǎng),三個(gè)粒子以相同的速度從a點(diǎn)沿對(duì)角線方向射入,粒子1從b點(diǎn)射出,粒子2從c點(diǎn)射出,粒子3從cd邊垂直射出,不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用.根據(jù)以上信息,可以確定
A.粒子1帶正電,粒子2不帶電,粒子3帶負(fù)電
B.粒子1和粒子3的比荷之比為2∶1
C.粒子1和粒子2在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為4∶1
D.粒子3的射出位置與d點(diǎn)相距

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,方向相反,且都垂直于xOy平面.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,sin 53°=)

(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍.
(2)若電子從位置射出,求電子在磁場(chǎng) Ⅰ 中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
(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:單選題

在一空心圓柱面內(nèi)有一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其橫截面如圖所示,磁場(chǎng)邊界為同心圓,內(nèi)、外半徑分別為r和().圓心處有一粒子源不斷地沿半徑方向射出質(zhì)量為、電量為q的帶電粒子,不計(jì)粒子重力.為使這些粒子不射出磁場(chǎng)外邊界,粒子從圓心處射出時(shí)速度不能超過(guò)
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q,不計(jì)重力的帶電粒子,從x軸上的P(a,0)點(diǎn),以速度v沿與x軸正方向成60°角射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好垂直于y軸射出第一象限。

(1)判斷粒子的電性;
(2)求:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和粒子通過(guò)第一象限的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)在真空中,半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T,一個(gè)帶正電的粒子以初速度從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a射入磁場(chǎng),已知該粒子的比荷,不計(jì)粒子重力.

(1)求粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角,求入射時(shí)與ab的夾角及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面(紙面),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外,一電荷量為qq>0)。質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場(chǎng)區(qū)域,射入點(diǎn)與ab的距離為,已知粒子射出磁場(chǎng)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60°,則粒子的速率為(不計(jì)重力)
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)在電視機(jī)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,要考慮到地磁場(chǎng)對(duì)電子束偏轉(zhuǎn)的影響,可采用某種技術(shù)進(jìn)行消除.為確定地磁場(chǎng)的影響程度,需先測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,在地球的北半球可將地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分解為水平分量B1和豎直向下的分量B2,其中B1沿水平方向,對(duì)電子束影響較小可忽略,B2可通過(guò)以下裝置進(jìn)行測(cè)量.如圖11所示,水平放置的顯像管中電子(質(zhì)量為m,電荷量為e)從電子槍的熾熱燈絲上發(fā)出后(初速度可視為0),先經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速,然后沿水平方向自南向北運(yùn)動(dòng),最后打在距加速電場(chǎng)出口水平距離為L(zhǎng)的屏上,電子束在屏上的偏移距離為d.

(1)試判斷電子束偏向什么方向;
(2)試求地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量B2.

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