如右圖所示,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在正方形abcd區(qū)域內(nèi),O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn),一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下,從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi),經(jīng)過時間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場.現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形內(nèi),那么下列說法中正確的是( )
A.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從ab邊射出磁場 |
B.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從ad邊射出磁場 |
C.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從bc邊射出磁場 |
D.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從ab邊射出磁場 |
C
解析試題分析:由題,帶電粒子以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi),經(jīng)過時間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場,則知帶電粒子的運(yùn)動周期為.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,粒子軌跡的圓心角為,速度的偏向角也為,根據(jù)幾何知識得知,粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角為30°,必定從cd射出磁場.故A錯誤.當(dāng)帶電粒子的軌跡與ad邊相切時,軌跡的圓心角為60°,粒子運(yùn)動的時間為,在所有從ad邊射出的粒子中最長時間為,故若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,一定不是從ad邊射出磁場.故B錯誤.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則得到軌跡的圓心角為,由于,則一定從bc邊射出磁場.故C正確.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則得到軌跡的圓心角為π,而粒子從ab邊射出磁場時最大的偏向角等于,故不一定從ab邊射出磁場.故D錯誤.
故選C
考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動;
點(diǎn)評:本題是帶電粒子在磁場中圓周運(yùn)動類型,抓住粒子的周期一定,根據(jù)速度的偏向角等于軌跡的圓心角,由圓心角確定粒子在磁場中的運(yùn)動時間.
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖,將一陰極射線管置于一通電螺線管的左方,則
A.通電螺線管產(chǎn)生的磁場方向向左 |
B.通電螺線管產(chǎn)生的磁場方向向右 |
C.陰極射線管中的電子束將向紙面外偏轉(zhuǎn) |
D.陰極射線管中的電子束將向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn) |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
用一金屬窄片折成一矩形框架水平放置,框架右邊上有一極小開口.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,如圖所示,框架以速度v1向右勻速運(yùn)動,一帶電油滴質(zhì)量為m,電荷量為q,以速度v2從右邊開口處水平向左射入,若油滴恰能在框架內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則( )
A.油滴帶正電,且逆時針做勻速圓周運(yùn)動 |
B.油滴帶負(fù)電,且逆時針做勻速圓周運(yùn)動 |
C.圓周運(yùn)動的半徑一定等于 |
D.油滴做圓周運(yùn)動的周期等于 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如右圖所示,在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場.一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場,且在上方運(yùn)動半徑為R.則( )
A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)O |
B.粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為2∶1 |
C.粒子完成一次周期性運(yùn)動的時間為 |
D.粒子第二次射入x軸上方磁場時,沿x軸前進(jìn)3R |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如右圖所示,一帶電粒子垂直射入一垂直紙面向里自左向右逐漸增強(qiáng)的磁場中,由于周圍氣體的阻尼作用,其運(yùn)動徑跡為一段圓弧線,則從圖中可以判斷(不計(jì)重力)( )
A.粒子從A點(diǎn)射入,速率逐漸減小 |
B.粒子從 A點(diǎn)射入,速率逐漸增大 |
C.粒子帶負(fù)電,從B點(diǎn)射入磁場 |
D.粒子帶正電,從B點(diǎn)射入磁場 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
(4分)將長度為0.2m、通有1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中,電流與磁場的方向如圖所示。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T,試求下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小。
(1)F1 = N (2)F2 = N (3)F3 = N (4)F4 = N
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
(4分)將長為1 m的導(dǎo)線ac從中點(diǎn)b折成如圖所示的形狀,放入B=0.08 T的勻強(qiáng)磁場中,abc平面與磁場垂直.若在導(dǎo)線abc中通入25 A的直流電,則整個導(dǎo)線所受安培力大小為________ N.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(19分)如圖所示,直線MN下方無磁場,上方空間存在勻強(qiáng)磁場,其邊界線是半徑為R的半圓,半圓外磁場方向相垂直于紙面向里,半圓內(nèi)磁場方向相垂直于紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出,不計(jì)微粒的重力。P、O、Q三點(diǎn)均在直線MN上。求:
(1)若帶電微粒在磁場中運(yùn)動的半徑,求帶電微粒從P到Q的時間
(2)若帶電微粒在磁場中運(yùn)動的半徑,求帶電微粒從P到Q的時間
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在勻強(qiáng)電場中建立直角坐標(biāo)系xoy,y軸豎直向上,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從x軸上的M點(diǎn)射出,方向與x軸夾角為θ,微粒恰能以速度v做勻速直線
運(yùn)動,重力加速度為g。
(1)求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小及方向;
(2)若再疊加一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場,使微粒能到達(dá)x軸上的N點(diǎn),M、N兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)o對稱,=L,微粒運(yùn)動軌跡也關(guān)于y軸對稱。 己知所疊加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向 垂直xoy平面向外。求磁場區(qū)域的最小面積S 及微粒從M運(yùn)動到N的時間t。
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