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兩個帶電粒子M和N,經小孔S垂直進入同一勻強磁場,運行的平面軌跡如圖中虛線所示,下列表述正確的是( 。
A.M帶負電,N帶正電
B.M的速率一定大于N的速率
C.M的質量一定大于N的質量
D.M的運行時間可能等于N的運行時間

A、進入磁場時,M粒子所受的洛倫茲力方向向右,N的洛倫茲力方向向左,由左手定則判斷出M帶負電,N帶正電,故A正確;
B、粒子在磁場中運動,洛倫茲力提供向心力,則有 qvB=m
v2
r
,軌跡半徑為:r=
mv
qB

由圖看出,M的軌跡半徑較大,若兩個粒子的速率相等,則知,M粒子的比荷
q
m
較小,但不能判斷它們電量和質量的大;
q
m
相等,則M的速率比較大.由于以上兩項都不確定,故不能判定它們之間的大小關系.故B、C錯誤;
D:粒子在磁場中運動半周,即時間為周期的一半.兩個粒子的周期公式為T=
2πr
v
=
2πm
qB
,由于兩個粒子的比荷
q
m
關系未知,周期關系未知,故M的運行時間可能等于N的運行時間,故D正確.
故選:AD
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個質量為m、電荷量為+q的帶電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經U1電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中.金屬板長L,兩板間距d.求:
(1)微粒進入偏轉電場時的速度v0是多大?
(2)若微粒射出偏轉電場時的偏轉角為θ,并接著進入一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū).則兩金屬板間的電壓U2是多大?
(3)若該勻強磁場的寬度為D,為使微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度至少多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖a所示,與水平方向成37°角的直線MN下方有與MN垂直向上的勻強電場,現(xiàn)將一重力不計、比荷
q
m
=106c/kg的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放,經過
π
15
×10-5s后,電荷以v0=1.5×l04m/s的速度通過MN進入其上方的勻強磁場,磁場與紙面垂直,磁感應強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻).求:
(1)勻強電場的電場強度E;
(2)圖b中t=
5
×10-5s時刻電荷與第一次通過MN的位置相距多遠;
(3)如果電荷第一次通過MN的位置到N點的距離d=68cm,在N點上方且垂直MN放置足夠大的擋板.求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在y軸上A點沿平行x軸正方向以v0發(fā)射一個帶正電的粒子,在該方向上距A點3R處的B點為圓心存在一個半徑為R的圓形有界的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外,當粒子通過磁場后打到x軸上的C點,且速度方向與x軸正向成60°角斜向下,已知帶電粒子的電量為q,質量為m,粒子的重力忽略不計,O點到A點的距離為2
3
R.求:
(1)該磁場的磁感應強度B的大小
(2)若撤掉磁場,在該平面內加上一個與y軸平行的有界勻強電場,粒子仍按原方向入射,當粒子進入電場后一直在電場力的作用下打到x軸上的C點且速度方向仍與x軸正向成60°角斜向下,則該電場的左邊界與y軸的距離為多少?
(3)若撤掉電場,在該平面內加上一個與(1)問磁感應強度大小相同的矩形有界勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,粒子仍按原方向入射,通過該磁場后打到x軸上的C點且速度方向仍與x軸正向成60°角斜向下,則所加矩形磁場的最小面積為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,場強E=
π
10
×104N/C.現(xiàn)將一重力不計、比荷
q
m
=106C/kg的正電荷從電場中的O點由靜止釋放,經過t0=1×10-5s后,通過MN上的P點進入其上方的勻強磁場.磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時開始計時,磁感應強度按圖乙所示規(guī)律周期性變化.
(1)求電荷進入磁場時的速度v0;
(2)求圖乙中t=2×10-5s時刻電荷與P點的距離;
(3)如果在P點右方d=105cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖中左邊有一對平行金屬板,兩板相距為d,電壓為U,兩板之間有勻強磁場,磁感應強度大小為B0,方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里.圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域,區(qū)域內也存在勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面朝里.一質量為m的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間,沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域,最后從圓形區(qū)域邊界上的G點射出.已知弧
FG
所對應的圓心角為θ,不計重力.
求:(1)離子速度v的大;
(2)離子的電量q等于?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一足夠長的矩形區(qū)域abcd內有磁感應強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場,矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L,現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一帶電粒子,速度大小為v0,方向與ad邊夾角為θ=30°,如圖所示.已知粒子的電荷量為q,質量為m(重力忽略不計).
(1)若粒子帶負電,且恰好能從d點射出磁場,求v0的大;
(2)若粒子帶正電,使粒子能從ab邊射出磁場,求v0的取值范圍,以及此范圍內粒子在磁場中運動時間t的范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在半徑R=
mv0
Bq
的圓形區(qū)域內有水平向里的勻強磁場,磁感應強度的大小為B,圓形區(qū)域右側有一豎直感光板,一帶正電粒子從圓弧頂點P以速率v0平行于紙面進入磁場,已知粒子的質量為m、電荷量為q,粒子重力不計.
(1)若粒子對準圓心射入,則它在磁場中運動的時間為多少?
(2)若粒子對準圓心射入,且速率變?yōu)?span dealflag="1" mathtag="math" >
3
v0,則它打到感光板上時平行于感光板方向的速度分量為多少?
(3)若粒子以速度v0從P點以任意角度入射,試證明它離開磁場后均垂直打在感光板上.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(h011?海淀區(qū)二模)如圖是電子射線管示意圖.接通電源后,電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏1會看到一條亮線.要使熒光屏1的亮線向下(z軸負方向)偏轉,在下列措施中可采用的是(  )
A.加一電場,電場方向沿y軸正方向
B.加一電場,電場方向沿y軸負方向
C.加一磁場,磁場方向沿z軸負方向
D.加一磁場,磁場方向沿y軸正方向

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