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如圖所示,半徑為R的半圓形區(qū)域內分布著垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置,在-R≤y≤R的區(qū)間內各處均沿x軸正方向同時發(fā)射出一個帶正電粒子,粒子質量均為m、電荷量均為q初速度均為v,重力及粒子間的相互作用均忽略不計,所有粒子都能到達y軸,其中最后到達y軸的粒子比最先到達y軸的粒子晚Δt時間,則

A.有些粒子可能到達y軸上相同的位置
B.磁場區(qū)域半徑R應滿足
C.,其中角度θ的弧度值滿足
D.

AC

解析試題分析:粒子射入磁場后做勻速圓周運動,其運動軌跡如圖所示:

y=±R的粒子直接沿直線做勻速運動到達y軸,其它粒子在磁場中發(fā)生偏轉,由圖可知,發(fā)生偏轉的粒子也有可能打在y=R的位置上,所以粒子到達y軸的位置不是各不相同的,故A正確;以沿x軸射入的粒子為例,若,則粒子不能達到y(tǒng)軸就偏向上離開磁場區(qū)域,所以要求,所有粒子才能穿過磁場到達y軸,故B錯誤;從x軸入射的粒子在磁場中對應的弧長最長,所以該粒子最后到達y軸,而y=±R的粒子直接沿直線做勻速運動到達y軸,時間最短;
從x軸入射的粒子運動時間為:,y=±R的粒子直接沿直線做勻速運動到達y軸,時間最短,則;所以,其中角度θ為從x軸入射的粒子運動的圓心角,根據幾何關系有:α=θ,則sinθ=sinα=,故C正確;,由于,故,故D錯誤;故選:AC.
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖所示,圖甲為熱敏電阻的R-t圖象,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路,繼電器線圈的電阻為200 Ω。當線圈中的電流大于或等于20 mA時,繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=6 V,內阻可以不計。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。

(1)應該把恒溫箱內的加熱器接在_____________端。(填“A、B”、“C、D”)
(2)如果要使恒溫箱內的溫度保持100℃,可變電阻R′的值應調節(jié)為___________Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,水平直導線中通有恒定電流I,導線的正上方處有一電子初速度v0,其方向與電流方向相同,以后電子將(     )

A.沿路徑a運動,曲率半徑變小 B.沿路徑a運動,曲率半徑變大
C.沿路徑b運動,曲率半徑變小 D.沿路徑b運動,曲率半徑變大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,一段通電直導線平行于磁場方向放入勻強磁場中,導線上從左向右的電流如圖示,當導線以其中O點軸軸轉過90°過程中,導線受到的安培力

A.大小、方向都不變 B.大小由零增至最大,方向時刻變化
C.大小由最大減小為零,方向不變 D.大小由零增至最大,方向不變

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖甲所示,長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內,長直導線中的電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示.在0-T/2時間內,直導線中電流向上,則在T/2-T時間內,線框中感應電流的方向與所受安培力情況是(  )

A.感應電流方向為順時針,線框受安培力的合力方向向左
B.感應電流方向為逆時針,線框受安培力的合力方向向右
C.感應電流方向為順時針,線框受安培力的合力方向向右
D.感應電流方向為逆時針,線框受安培力的合力方向向左

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在空間有一坐標系xoy,直線OP與x軸正方向的夾角為,第一象限內有兩個方向都垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,直線OP是他們的邊界,OP上方區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應強度為B。一質量為m,電荷量為q的質子(不計重力)以速度v從O點沿與OP成角的方向垂直磁場進入區(qū)域Ⅰ,質子先后通過磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后,恰好垂直打在x軸上的Q點(圖中未畫出),則:

A.質子在區(qū)域Ⅰ中運動的時間為
B.質子在區(qū)域Ⅰ中運動的時間為
C.質子在區(qū)域Ⅱ中運動的時間為
D.質子在區(qū)域Ⅱ中運動的時間為

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖為某磁譜儀部分構件的示意圖。圖中,永磁鐵提供勻強磁場,硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質子。當這些粒子從上部垂直進入磁場時,下列說法正確的是

A.電子與正電子的偏轉方向一定不同
B.電子和正電子在磁場中的運動軌跡一定相同
C.僅依據粒子的運動軌跡無法判斷此粒子是質子還是正電子
D.粒子的動能越大,它在磁場中運動軌跡的半徑越小

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場,其邊界過原點O和y軸上的點a(0,L)。一質量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場,并從x軸上的b點射出磁場,此時速度的方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說法正確的是

A.電子在磁場中運動的時間為
B.電子在磁場中運動的時間為
C.磁場區(qū)域的圓心坐標為(,
D.電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為(0,-2L)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示的螺線管正上方放置一小磁針,當閉合開關S后,小磁針的指向如圖所示,其中黑色的那一端為小磁針的N極,下列判斷正確的是    

A.電源左端為正、右端為負,線圈左端為N極,右端為S極
B.電源左端為負、右端為正,線圈左端為N極,右端為S極
C.電源左端為負、右端為正,線圈左端為S極,右端為N極
D.電源左端為正、右端為負,線圈左端為S極,右端為N極

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