如圖所示,OP、OQ為勻強(qiáng)磁場的邊界,磁場分布足夠廣,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、電量為q的電荷(重力不計(jì))以平行于OQ邊的速度從M點(diǎn)垂直磁場射入,并從N點(diǎn)垂直O(jiān)Q離開,已知θ=30°,OM=l,則( 。
A.該電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑等于
l
2
B.該電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑等于l
C.該電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
πm
6qB
D.該電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
πm
2qB

A、B:根據(jù)題意畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖,由圖中的幾何關(guān)系得:


R=
.
OM
sin30°=L×
1
2
=
L
2
.故A正確,B錯(cuò)誤;
C、D:設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的速度為v,運(yùn)動(dòng)的周期為T,由洛倫茲力提供向心力,得:qvB=
mv2
R
,又:T=
2πR
v
,解得:T=
2πm
qB
;
由圖中可得,粒子轉(zhuǎn)過的角度是
1
4
圓弧,所以:t=
1
4
T=
πm
2qB
故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:AD
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個(gè)負(fù)離子,質(zhì)量為m,電量大小為q,以速率V垂直于屏S經(jīng)過小孔O射入存在著勻強(qiáng)磁場的真空室中(如圖11)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與離子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,并垂直于圖1中紙面向里。

(1)求離子進(jìn)入磁場后到達(dá)屏S上時(shí)的位置與O點(diǎn)的距離。
(2)如果離子進(jìn)入磁場后經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)位置P,證明:直線O與離子入射方向之間的夾角θ跟t的關(guān)系是。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

電子質(zhì)量為m、電量為e,從坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿xOy平面射入第一象限(包括x軸、y軸),射入時(shí)速度方向不同,速度大小均為v0,如圖所示.現(xiàn)在某一區(qū)域加方向向外且垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場,并保證粒子均從O點(diǎn)進(jìn)入磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若這些電子穿過磁場后都能垂直射到熒光屏MN上,熒光屏與y軸平行,求:
(1)熒光屏上光斑的長度;
(2)所加磁場范圍的最小面積.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng),其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流,則此環(huán)形電流為多大( 。
A.
q2B
2πm
B.
2πm
q2B
C.
q2
Bm
D.
Bm
q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(A)如圖所示,在邊長為L=1m的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
3
3
T、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)有一束比荷
q
m
=102C/kg帶正電粒子,從AC邊中點(diǎn)P以平行于CD邊的某一速度射入磁場,粒子的重力可忽略不計(jì).
(1)若粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為v0=10m/s,求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)若粒子能從AC邊飛出磁場,求粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)為使粒子能從CD邊飛出磁場,粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小應(yīng)滿足的條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過勻強(qiáng)電場加速后,均從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
3
R
2mU
q
的勻強(qiáng)磁場中.已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的寬度為d=
1
2
R,勻強(qiáng)磁場由一個(gè)長為2R、寬為
1
2
R的矩形區(qū)域組成,磁場方向垂直紙面向里,粒子間的相互作用和重力均不計(jì).
(1)若加速電場加速電壓為9U,求粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(2)若加速電場加速電壓為U,求粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如題圖1所示的坐標(biāo)系內(nèi),在x0(x0>0)處有一垂直工軸放置的擋板.在y軸與擋板之間的區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)與xoy平玨垂直且指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T.位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處的粒子源向xoy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶正電的粒子,所有粒子的初速度大小均為vo=1.0×106m/s,方向與x軸正方向的夾角為θ,且0≤θ≤90°.該粒子的比荷為
q
m
=1.0×108C/kg
,不計(jì)粒子所受重力和粒子間的相互作用,粒子打到擋板上后均被擋板吸收.
(1)求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R:
(2)如題圖2所示,為使沿初速度方向與x軸正方向的夾角θ=30°射出的粒子不打到擋板上,則x0必須滿足什么條件?該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
(3)若x0=5.0×10-2m,求粒子打在擋板上的范圍(用y坐標(biāo)表示),并用“”圖樣在題圖3中畫出粒子在磁場中所能到達(dá)的區(qū)域:

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.三個(gè)粒子都帶正電荷
B.c粒子速率最小
C.c粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta=Tb=Tc

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的裝置中,N為水平放置的金屬網(wǎng)板,M為與之平行的金屬板,MN相距4.5cm,兩板間電壓=2.30V,網(wǎng)板上方為垂直紙面大小為6.28×T的勻強(qiáng)磁場,P與S正對(duì).設(shè)想在某一時(shí)刻,一個(gè)自由電子從P點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),并穿過網(wǎng)板最后到達(dá)S',已知SS'相距3.27×m,設(shè)自由電子始終不會(huì)被吸附,整個(gè)裝置放在真空中.求該自由電子從P第一次到達(dá)S'所需的時(shí)間.(電子荷質(zhì)比e/m=1.76×C/kg)

 

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