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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間是,則它一定從ab邊射出磁場
C

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(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場,則知帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)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(shí)與磁場邊界的夾角為30°,必定從cd射出磁場.故A錯(cuò)誤.當(dāng)帶電粒子的軌跡與ad邊相切時(shí),軌跡的圓心角為60°,粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,在所有從ad邊射出的粒子中最長時(shí)間為,故若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是,一定不是從ad邊射出磁場.故B錯(cuò)誤.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)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(shí)間是,則得到軌跡的圓心角為π,而粒子從ab邊射出磁場時(shí)最大的偏向角等于,故不一定從ab邊射出磁場.故D錯(cuò)誤.
故選C
點(diǎn)評:本題是帶電粒子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)時(shí)間.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,在直線AA1右側(cè)有磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電荷量為q的某離子垂直磁場方向、且沿與AA1邊界成θ=300角的方向射入磁場中,求離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?

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(14分)如圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場a和b,OP為分界線,傾角為37°,在區(qū)域a中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B,方向垂直于紙面向里;在區(qū)域b中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外,P點(diǎn)坐標(biāo)為(4L,3L).一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域b,經(jīng)過一段時(shí)間后,粒子恰能經(jīng)過原點(diǎn)O,不計(jì)粒子重力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間最少是多少?
(2)粒子運(yùn)動(dòng)的速度可能是多少?

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質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子以速率v0在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則粒子通過位移為m v0/qB時(shí)所用的最小時(shí)間是           。

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如右圖所示,在邊長為2a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電粒子(重力不計(jì))從AB邊的中點(diǎn)O以速度v進(jìn)入磁場,粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向垂直于磁場且與AB邊的夾角為60°,若要使粒子能從AC邊穿出磁場,則勻強(qiáng)磁場的大小B需滿足(  )
A.B.
C.D.

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一束混合粒子流從一發(fā)射源射出后,進(jìn)入如圖所示的磁場,分離為1、2、3三束,則不正確的是 (    )
A.1帶正電B.1帶負(fù)電
C.2不帶電D.3帶負(fù)電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶正電粒子所受的洛倫茲力方向與磁場方向、粒子運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系,下列圖示正確的是

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A、B兩種放射性元素,原來都靜止在同一勻強(qiáng)磁場,磁場方向如圖所示,其中一個(gè)放出α粒子,另一個(gè)放出β粒子,αβ粒子的運(yùn)動(dòng)方向跟磁場方向垂直,圖中a、b、cd分別表示α粒子,β粒子以及兩個(gè)剩余核的運(yùn)動(dòng)軌跡
A.aα粒子軌跡,cβ粒子軌跡
B.bα粒子軌跡,dβ粒子軌跡
C.bα粒子軌跡,cβ粒子軌跡
D.aα粒子軌跡,dβ粒子軌跡

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下圖中,電荷的速度方向、磁場方向和電荷的受力方向之間關(guān)系正確的是-(        )

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同步練習(xí)冊答案