如圖所示的裝置可以將比荷不同的粒子分開,圖中矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為, A處有一寬度為的狹縫(寬度大小可調(diào)節(jié)),兩種電性相同的粒子1和粒子2的質(zhì)量分別是(>),電量的大小均為,都以相同的速度從狹縫各處垂直于GA邊且垂直于磁場射入磁場,結(jié)果都能落到GA邊上,下列說法正確的是(    )
A.粒子帶正電
B.粒子1一定落在粒子2的左側(cè)
C.粒子1落在邊上距狹縫右邊緣的最遠距離為
D.為使兩種粒子落在邊上能完全分離,則狹縫的寬度應(yīng)小于
AD

試題分析:通過左手定則,要落在GA邊,則粒子向左偏,即粒子帶正電。根據(jù)洛倫茲力提供向心力可知,即兩種電性相同的粒子1和粒子2的質(zhì)量分別是(>),電量的大小均為,都以相同的速度,說明,由于不知道兩粒子的出發(fā)點的位置,所以B錯。為使兩種粒子落在邊上能完全分離,則狹縫的最小寬度應(yīng)滿足,即
點評:本題考查了常見的帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn),這類問題常常要先把粒子軌跡判斷出來,通過軌跡確定時間等。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在xOy坐標系的第一象限中有一半徑為r=0.1 m的圓形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度B=1 T,方向垂直紙面向里,該區(qū)域同時與x軸、y軸相切,切點分別為A、C.現(xiàn)有大量質(zhì)量為1×10-18 kg(重力不計),電量大小為2×10-10 C,速率均為2×107m/s的帶負電的粒子從A處垂直磁場進入第一象限,速度方向與y軸夾角為θ,且0<θ<180°,則下列說法錯誤的是(   )

A.粒子的軌跡圓和磁場圓的半徑相等
B.這些粒子軌跡圓的圓心構(gòu)成的圓和磁場圓的半徑相等
C.部分粒子的運動軌跡可以穿越坐標系進入第2象限
D.粒子的軌跡可以覆蓋整個磁場圓

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一個質(zhì)量為m、電荷量為q,不計重力的帶電粒子,從x軸上的P(a,0)點,以速度v沿與x軸正方向成60°角射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中,并恰好垂直于y軸射出第一象限。

(1)判斷粒子的電性;
(2)求:勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和粒子通過第一象限的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如左圖所示,x≥0的區(qū)域內(nèi)有如右圖所示大小不變、方向隨時間周期性變化的磁場,磁場方向垂直紙面向外時為正方向,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的正電粒子,在t=0時刻從坐標原點O以速度v沿著與x軸正方向成75°角射入。粒子運動一段時間到達P點,P點坐標為(a,a),此時粒子的速度方向與延長線的夾角為30°.粒子在這過程中只受磁場力的作用。

(1)若B為已知量,試求粒子在磁場中運動時的軌道半徑R及周期T的表達式。
(2)說明在OP間運動的時間跟所加磁場的變化周期T之間應(yīng)有什么樣的關(guān)系才能使粒子完成上述運動。
(3)若B為未知量,那么所加磁場的變化周期T、磁感強度B0的大小各應(yīng)滿足什么條件,才能使粒子完成上述運動?(寫出T及B0各應(yīng)滿足條件的表達式)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區(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qq>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,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)
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,半徑為r的圓形空間內(nèi),存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子(不計重力),從A點以速度v0垂直磁場方向射入磁場中,并從B點射出,∠AOB=1200,則該帶電粒子在磁場中運動的時間為(   )
A.2πr/3v0B.2πr/3v0C.πr/3v0D.πr/3v0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)中心均開有小孔的金屬板C、D與邊長為d的正方形單匝金屬線圈連接,正方形框內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場,大小隨時間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0),E、F為磁場邊界,且與C、D板平行。D板正下方分布磁場大小均為B0,方向如圖所示的勻強磁場。區(qū)域Ⅰ的磁場寬度為d,區(qū)域Ⅱ的磁場寬度足夠大。在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的正離子由靜止開始加速后,經(jīng)D板小孔垂直進入磁場區(qū)域Ⅰ,不計離子重力。

(1)如果粒子只是在Ⅰ區(qū)內(nèi)運動而沒有到達Ⅱ區(qū),那么粒子的速度v滿足什么條件?
(2)若改變正方形框內(nèi)的磁感強度變化率k,離子可從距D板小孔為2d的點穿過E邊界離開磁場,求正方形框內(nèi)磁感強度的變化率k是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,帶負電的粒子垂直磁場方向沿半徑進入圓形勻強磁場區(qū)域,出磁場時速度偏離原方向60°角,已知帶電粒子質(zhì)量m=3×10-20kg,電量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁場區(qū)域的半徑R=3×10-1m,不計重力,求磁場的磁感應(yīng)強度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=60°,并接著沿半徑方向進入一個垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域,微粒射出磁場時的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=,圓形勻強磁場的半徑R=,重力忽略不計。求:

小題1:帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場加速后的速率;
小題2:兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強度E;
小題3:勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小。

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