如圖所示,在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強磁場,一對正、負電子同時從邊界上的O點沿與PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁場中,則關于正、負電子,下列說法不正確的是( 。
A.在磁場中的運動時間相同
B.在磁場中運動的軌道半徑相同
C.出邊界時兩者的速度相同
D.出邊界點到O點處的距離相等

A、粒子在磁場中運動周期為T=
2πm
qB
,則知兩個離子圓周運動的周期相等.根據(jù)左手定則分析可知,正離子逆時針偏轉(zhuǎn),負離子順時針偏轉(zhuǎn),重新回到邊界時正離子的速度偏向角為2π-2θ,軌跡的圓心角也為2π-2θ,運動時間t1=
2π-2θ
T
;同理,負離子運動時間t2=
T
,顯示時間不相等.故A錯誤;
B、由qvB=
mv2
r
得:r=
mv
qB
,由題q、v、B大小均相同,則r相同,故B正確;
C、根據(jù)幾何知識可得,重新回到邊界的位置與O點距離S=2rsinθ,r、θ相同,則S相同,故C正確;
D、正負離子在磁場中均做勻速圓周運動,速度沿軌跡的切線方向,根據(jù)圓的對稱性可知,重新回到邊界時速度大小與方向相同.故D正確.
本題要求選擇不正確的,故選:A
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,在空間中存在垂直紙面向外,寬度為d的有界勻強磁場.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子自下邊界的P點處以速度v沿與下邊界成θ=30°角的方向垂直射入磁場,恰能垂直于上邊界射出,不計粒子重力,題中d、m、q、v均為已知量.則
(1)粒子帶何種電荷?
(2)磁場磁感應強度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,MN為兩平行金屬板,O、O為兩金屬板中心處正對的兩個小孔,N板的右側空間有磁感應強度大小均為B且方向相反的兩勻強磁場區(qū),圖中N板與虛線CD、PQ為兩磁場邊界線,三條界線平行,兩磁場區(qū)域的寬度分別為d和3d,沿邊界線方向磁場區(qū)域足夠大.在兩金屬板上加上大小可調(diào)節(jié)的直流電壓,質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子(重力不計);從O點由靜止釋放,經(jīng)過MN板間的電場加速后,從O'沿垂直于磁場方向射入磁場,若粒子能穿過CD界并進入CD右側磁場但不能穿過PQ界,最終打到N板而結束運動,試求:
(1)粒子要能穿過CD界并進入CD右側磁場,MN板間的電壓至少要大于多少;
(2)粒子不穿過PQ界,粒子從O射入磁場所允許的最大速率;
(3)最大速率射入磁場的粒子在磁場中運動的總時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,豎直邊界PQ左側有垂直紙面向里的勻強磁場,右側有豎直向下的勻強電場,場強大小為E,C為邊界上的一點,A與C在同一水平線上且相距為L,兩相同的粒子以相同的速率分別從A、C兩點同時射出,A點射出的粒子初速度沿AC方向,C點射出的粒子初速度斜向左下方與邊界PQ成夾角q=
p
6
,A點射出的粒子從電場中運動到邊界PQ時,兩粒子剛好相遇.若粒子質(zhì)量為m,電荷量為+q,重力不計,求:
(1)粒子初速度v0的大小;
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小;
(3)相遇點到C點的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在xoy坐標系第一象限內(nèi)有一半徑為R的半圓形勻強磁場,圓心為O′,在第二象限內(nèi)有一平行板電容器,其下極板恰好與x軸重合,平行板右端與y軸相齊.已知平行板內(nèi)存在相互正交的勻強電場和勻強磁場,電場的場強為E,磁場的磁感應強度為B.有一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電粒子(其重力不計),沿平行于x軸的方向從P點射入電容器,且恰好作直線運動,后又進入第一象限的半圓形磁場,最后由O′點垂直x軸射出.求:
(1)帶電粒子的速度v;
(2)半圓形磁場的磁感應強度B′.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,從靜止開始經(jīng)極板A、B間加速后,沿中心線方向陸續(xù)進入平行極板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場,飛出偏轉(zhuǎn)電場后進入右側的有界勻強磁場,最后從磁場左邊界飛出.已知A、B間電壓為U0;極板C、D長為L,間距為d;磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里,磁場的左邊界與C、D右端相距L,且與中心線垂直.假設所有粒子都能飛出偏轉(zhuǎn)電場,并進入右側勻強磁場,不計粒子的重力及相互間的作用.則:
(1)求粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間t;
(2)求能使所有粒子均能進入勻強磁場區(qū)域的偏轉(zhuǎn)電壓的最大值U;
(3)接第(2)問,當偏轉(zhuǎn)電壓為
U
2
時,求粒子進出磁場位置之間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平放置的平行金屬板A和D間的距離為d,金屬板長為L=
3
d
,兩板間所加電壓為U,D板的右側邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個小孔K,NM與水平擋板NP成60°角,且擋板足夠長,K與N間的距離為KN=a.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從A、D的中點O沿平行于金屬板方向OO'以某一速度射入,不計粒子的重力.該粒子穿過金屬板后恰好穿過小孔K:
(1)求該粒子從O點射入時的速度大小v0;
(2)若兩檔板所夾的整個區(qū)域存在一垂直紙面向外的勻強磁場,粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上,求該磁場的磁感應強度的大小B0
(3)若磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶,且只存在于兩檔板所夾間的某一區(qū)域內(nèi),同樣使該粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求滿足條件的磁感應強度的最小值Bmin

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,水平桌面處在豎直向下的勻強磁場中,桌面上平放著一只內(nèi)壁光滑的玻璃試管,管的底部M處有一帶電小球.在水平拉力F作用下,試管向右做勻速運動時,小球向管口N運動,則(  )
A.小球帶負電
B.小球帶正電
C.在小球未從管口出去前,拉力F逐漸變大
D.在小球未從管口出去前,拉力F保持不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,絕緣界線材料MN將平面分成I和II兩個區(qū)域,兩個區(qū)域存在與紙面垂直,磁感應強度相同的勻強磁場.一帶電粒子僅在磁場力作用下運動,弧線apb為運動過程中的一段軌跡,其中弧aP與弧Pb的弧長之比為2:1,下列判斷正確的是(  )
A.Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域的磁場方向相反
B.粒子運動方向為a點到b點
C.粒子通過ap,pb兩段弧的時間之比可能為2:1
D.通過ap,pb兩段弧的圓心角大小之比可能為1:1

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