如圖所示,在X>0,Y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于XOY平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從在x軸上的某點(diǎn)P沿著與x軸成300角的方向射入磁場.不計(jì)重力的影響,則下列有關(guān)說法中正確的是(  )
A.只要粒子的速率合適,粒子就可能通過坐標(biāo)原點(diǎn)
B.粒子一定不可能通過坐標(biāo)原點(diǎn)
C.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為
πm
Bq
D.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為
πm
6Bq

AB、粒子由P點(diǎn)成30°角入射,則圓心在過P點(diǎn)與速度方向垂直的方向上,如圖所示,粒子在磁場中要想到達(dá)O點(diǎn),轉(zhuǎn)過的圓心角肯定大于180°,而因磁場為有界,故粒子不可能通過坐標(biāo)原點(diǎn),故A錯(cuò)誤,B正確;
C、由于P點(diǎn)的位置不定,所以粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)圓弧對應(yīng)的圓心角也不同,最大的圓心角時(shí)圓弧與y軸相切時(shí)即300°,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
5
6
T
=
5πm
3qB
;
而最小的圓心角為P點(diǎn)從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā),圓心角為120°,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
T
3
=
2πm
3qB
,故粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間為
2πm
3qB
≤t≤
5πm
3qB
,故C正確,D錯(cuò)誤
故選:BC
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,半圓有界勻強(qiáng)磁場的圓心O1在x軸上,OO1距離等于半圓磁場的半徑,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1.虛線MN平行x軸且與半圓相切于P點(diǎn).在MN上方是正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場場強(qiáng)大小為E,方向沿x軸負(fù)向,磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2.B1、B2方向均垂直紙面,方向如圖所示.有一群相同的正粒子,以相同的速率沿不同方向從原點(diǎn)O射入第I象限,其中沿x軸正方向進(jìn)入磁場的粒子經(jīng)過P點(diǎn)射入MN后,恰好在正交的電磁場中做直線運(yùn)動(dòng),粒子質(zhì)量為m,電荷量為q(粒子重力不計(jì)).求:
(1)粒子初速度大小和有界半圓磁場的半徑.
(2)若撤去磁場B2,則經(jīng)過P點(diǎn)射入電場的粒子從y軸出電場時(shí)的坐標(biāo).
(3)若撤去磁場B2,設(shè)粒子進(jìn)入磁場的初速度與x軸的夾角為θ,試寫出粒子打到y(tǒng)軸上的坐標(biāo)與θ的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)的坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子,它們的速度大小相同,速度方向均在xoy平面內(nèi).在直線x=a與x=2a之間存在垂直xoy平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,已知從坐標(biāo)點(diǎn)D(a,
3
3
a
)入射到磁場中的粒子垂直磁場邊界射出,不計(jì)粒子的重力.求:

(1)從D點(diǎn)入射的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)粒子的速率;
(3)在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,abcd為一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場邊界邊長為L,三個(gè)粒子以相同的速度從a點(diǎn)沿ac方向射入,粒子1從b點(diǎn)射出,粒子2從c點(diǎn)射出,粒子3從cd邊垂直于磁場邊界射出,不考慮粒子的重力和離子間的相互作用.根據(jù)以上信息,可以確定( 。
A.粒子1帶負(fù)電,粒子2不帶電,粒子3帶正電
B.粒子1和粒子3的比荷之比為2:1
C.粒子1和粒子2在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為4:1
D.粒子3的射出位置與d點(diǎn)相距
L
2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在xOy坐標(biāo)系的Ⅰ、Ⅳ象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在x軸上A點(diǎn)(L,0)同時(shí)以相同速率v沿不同方向發(fā)出a、b兩個(gè)相同帶電粒子(粒子重力不計(jì)),其中a沿平行+y方向發(fā)射,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,均先后到達(dá)y軸上的B點(diǎn)(0,
3
L),則兩個(gè)粒子到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間差為( 。
A.
3
πL
v
B.
4
3
πL
3v
C.
4πL
3v
D.
8πL
3v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

關(guān)于回旋加速器中電場和磁場的作用,下列說法正確的是( 。
A.電場和磁場都對帶電粒子起加速作用
B.電場和磁場是交替地對帶電粒子做功的
C.帶電粒子每經(jīng)過電場一次速度都會(huì)變大
D.磁場的作用是使帶電粒子在D形盒中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器,其核心部分如圖所示,D形盒半徑為R,垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩盒分別與交流電源相連.下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大
B.質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大
C.只要R足夠大,質(zhì)子的速度可以被加速到任意值
D.為了使質(zhì)子每次經(jīng)過D形盒間縫隙時(shí)都能得到加速,應(yīng)使交變電壓的周期等于質(zhì)子的回旋周期

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后,進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。下列表述正確的是(    )
A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖有一混合正離子束先后通過正交電場磁場區(qū)域I和勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ,如果這束正離子束在區(qū)域I中不偏轉(zhuǎn),進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同,則說明這些正子具有相同的    (   )
A.速度B.質(zhì)量
C.電荷D.比荷

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