如圖所示,在x軸上方有勻強(qiáng)磁場B,一個質(zhì)量為m,帶電量為-q的粒子,以速度v從O點射入磁場,θ角已知,粒子重力不計,粒子在磁場中的運動時間為( 。
分析:帶電質(zhì)點在磁場中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律和向心力公式列式求半徑和周期.由左手定則判斷出粒子所受的洛倫茲力方向,畫出軌跡,由幾何知識求出質(zhì)點離開磁場時距坐標(biāo)原點的距離,并確定出軌跡的圓心角α,即可由
t
T
=
α
求出時間.
解答:解:由牛頓第二定律:qvB=
mv2
R

得到該質(zhì)點做圓周運動的半徑為:R=
mv
qB

T=
2πR
v
得到該質(zhì)點做圓周運動的周期為:T=
2πm
qB

因為該粒子帶負(fù)電,其運動軌跡如圖所示.

由圖可知,粒子離開磁場時速度的偏轉(zhuǎn)角:α=2π-2θ
由時間與偏轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系:
t
T
=
α

得:t=
(2π-2θ)m
Bq
.所以選項D正確.
故選:D
點評:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動的時間,常常根據(jù)
t
T
=
α
T求出,α是軌跡的圓心角,根據(jù)幾何知識,軌跡的圓心角等于速度的偏向角.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的均勻磁場,x軸下方有電場為E、方向豎直向下的均勻電場,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的粒子從y軸上某一點由靜止開始釋放,重力忽略不計,為使它能到達(dá)x軸上位置為x=L的一點Q,求:
(1)釋放的粒子帶何種電荷?
(2)釋放點的位置?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在xOy平面內(nèi),從原點O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計).則下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.一個不計重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點O處以速度v進(jìn)入磁場,粒子進(jìn)入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角,若粒子從x軸上的P點射出磁場,已知p點與O點的距離為a,則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在x軸上方(y≥0)存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B.在原點O有一離子源向x軸上方的各個方向發(fā)射出質(zhì)量為m、電量為q的正離子,速率都為υ,對那些在xOy平面內(nèi)運動的離子,在磁場中到達(dá)的最大x坐標(biāo)和最大y坐標(biāo)各是多少?

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