三個(gè)質(zhì)子1、2和3分別以大小相等的初速度v1、v2和v3經(jīng)平板MN上的小孔O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),各初速度的方向如圖所示,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,整個(gè)裝置處在真空中,且不計(jì)質(zhì)子重力。最終這三個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離分別為s1、s2和s3,則(  )
A.s1<s2<s3B.s2>s3>s1
C.s1=s3>s2D.s1=s3<s2
D
分析:帶電粒子以一定的速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期僅與粒子的比荷有關(guān),而運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與偏轉(zhuǎn)角有關(guān).當(dāng)入射速度越大時(shí),運(yùn)動(dòng)軌道的半徑越大.
解答:解:三個(gè)質(zhì)子的速度大小相等,方向如圖所示,垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.由于初速度v1和v3的方向與MN的夾角相等,所以這兩個(gè)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡正好組合成一個(gè)完整的圓,則這兩個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離是相等的.而初速度v2的質(zhì)子方向與MN垂直,則它的運(yùn)動(dòng)軌跡正好是半圓,所以質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離恰好是圓的直徑.由于它們的速度大小相等,因此它們的運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑均相同.所以速度為v3的距離最大.
故選:D
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的題目解題步驟為:定圓心、畫軌跡、求半徑.
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

(選修3-1的考生做) (8分)
如圖所示,一個(gè)電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,讓它以初速度v0,從屏S上的O點(diǎn)垂直于S射入其右邊區(qū)域。該區(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),該區(qū)域?yàn)檎婵铡?br />(1)求電子回到屏S時(shí)距離O點(diǎn)有多遠(yuǎn);
(2)若電子在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)某點(diǎn)P,OP連線與v0θ=600角,求該電子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

電荷量為q1的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)的方向由點(diǎn)開始做半徑為R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)與另一電荷量為q2的靜止帶電粒子碰撞后合為一體做半徑為R2的勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知R1="2" R2,不計(jì)粒子的重力,忽略兩粒子之間的靜電力的影響,則(    )
A.兩粒子帶異種電荷B.兩粒子帶同種電荷C.q1∶q2=2∶1D.q1∶q2=1∶2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MDN為絕緣材料制成的光滑豎直半圓環(huán),半徑為R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外.一帶電荷量為-q,質(zhì)量為m的小球自M點(diǎn)無(wú)初速下落,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(  )
A.由M滑到最低點(diǎn)D時(shí)所用時(shí)間與磁場(chǎng)無(wú)關(guān)
B.球滑到D點(diǎn)時(shí),對(duì)D的壓力一定大于mg
C.球滑到D時(shí),速度大小
D.滑到D時(shí),對(duì)D的壓力隨圓半徑增大而減小

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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xOy平面內(nèi),電荷量為q、質(zhì)量為m的電子,從原點(diǎn)O垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子的速度為v0,方向與x軸正方向成30°角,試求:
(1)電子從O點(diǎn)開始,第一次到達(dá)x軸所用的時(shí)間是多少?
(2)電子經(jīng)過(guò)x軸的位置距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,x軸的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有兩個(gè)質(zhì)量相同、電量相等的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸正向夾角均為θ角。則下列關(guān)于正負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是            (      )
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
B.運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同
C.回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同
D.回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相等

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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y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的下方有一場(chǎng)強(qiáng)為E的方向平行x軸向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。有一鉛板放置在y軸處,且與紙面垂直,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速,然后以垂直于鉛板的方向從A處沿直線穿過(guò)鉛板,而后從x軸上的D處以與x軸正向夾角為60°的方向進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)疊加的區(qū)域,最后到達(dá)y軸上的C點(diǎn)。已知OD長(zhǎng)為l,求:
(1)粒子經(jīng)過(guò)鉛板時(shí)損失了多少動(dòng)能?
(2)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如右圖所示,在正交的勻強(qiáng)電磁場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子由A孔以v0飛入,飛出電場(chǎng)時(shí),距上板為d.求剛飛離電場(chǎng)時(shí)粒子受的洛倫茲力大小.(重力不計(jì))

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

圖中+q受洛侖茲力,(1)水平向外的是圖    ;(2)豎直向上的是圖    ;(3)豎直向下的是圖     。

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同步練習(xí)冊(cè)答案