如圖,半徑為R的圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面(紙面),磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于紙面向外.一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域,射入點與ab的距離為R/2.已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60°,則粒子的速率為(不計重力)( 。
分析:由題意利用幾何關(guān)系可得出粒子的轉(zhuǎn)動半徑,由洛侖茲力充當向心力可得出粒子速度的大。
解答:解:粒子的偏轉(zhuǎn)角是60°,即它的軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角是60,所以入射點、出射點和圓心構(gòu)成等邊三角形,所以,它的軌跡的半徑與圓形磁場的半徑相等,即r=R.
洛倫茲力提供向心力:qvB=
mv2
R
,變形得:v=
qBR
m
.故正確的答案是B.
故選:B
點評:在磁場中做圓周運動,確定圓心和半徑為解題的關(guān)鍵.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)風洞實驗室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風力.在風洞中有一個固定的支撐架ABC,該支撐架的外表面光滑,且有一半徑為R的四分之一圓柱面,支撐架固定在離地面高為2R的平臺上,平臺豎直側(cè)壁光滑,如圖所示,地面上的D點處有一豎直的小洞,小洞離側(cè)壁的水平距離為R,現(xiàn)將質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球用一根不可伸長的輕繩連接按圖示的方式置于圓柱面上,球m1放在柱面底部的A點,球m2豎直下垂.
(1)在無風情況下,將兩球由靜止釋放(不計一切摩擦),小球m1沿圓柱面向上滑行,到最高點C恰與圓柱面脫離,則兩球的質(zhì)量之比m1:m2是多少?(m1到最高點時m2尚未著地)
(2)改變兩小球的質(zhì)量比,并使它們由靜止開始運動,同時開動風機,產(chǎn)生均勻、恒定、水平向左的風,當小球m1滑至圓柱面的最高點C時繩恰好斷裂,通過調(diào)節(jié)風力F的大小,使小球m1恰能與洞壁無接觸地落入小洞D的底部,求小球m1經(jīng)過C點時的速度及水平風力F的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖是半徑為R的玻璃半圓柱體橫截面,圓心為O,兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直.光線1的入射點A為圓柱面頂點,光線2的入射點為B, ∠AOB=60°,玻璃對紅光的折射率為。

求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d。

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年江西省上饒市高三第二次模擬考試理科綜合物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖是半徑為R的玻璃半圓柱體橫截面,圓心為O,兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直.光線1的入射點A為圓柱面頂點,光線2的入射點為B, ∠AOB=60°,玻璃對紅光的折射率為。

求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖是半徑為R的玻璃半圓柱體橫截面,圓心為O,兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直.光線1的入射點A為圓柱面頂點,光線2的入射點為B, ∠AOB=60°,玻璃對紅光的折射率為。求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d。

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科目:高中物理 來源:2012屆江西省上饒市高三第二次模擬考試理科綜合物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖是半徑為R的玻璃半圓柱體橫截面,圓心為O,兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直.光線1的入射點A為圓柱面頂點,光線2的入射點為B, ∠AOB=60°,玻璃對紅光的折射率為。求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d。

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