如圖所示,在一垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有甲、乙兩個(gè)不同的帶電粒子(不計(jì)重力和兩粒子間的作用力),同時(shí)從坐標(biāo)原點(diǎn)O分別沿與x軸正方向成30o和60o的方向,以v1和v2的速度垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中,并同時(shí)到達(dá)x軸上的P點(diǎn)。則由此可得甲、乙兩粒子的比荷之比k1:k2和速率之比v1:v2分別為
A.2:1,2:B.1:2,:2C.2:1,:2D.1:2,2:
B

試題分析: 分別做出甲、乙粒子在磁場(chǎng)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖所示:

由圖可知,甲粒子所對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角β=600,乙粒子所對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角α=1200,粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力充當(dāng)向心力,即,粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期,甲粒子從O到P用時(shí)題意知兩粒子從O到P用時(shí)相等,所以有:T="2" T,故有;由圖知r:r=sin600:sin300=,故可知:v:v==,所以只有B選項(xiàng)正確。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)電荷量分別為q和-q的帶電粒子分別以速度va和vb沿射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30°和60°,磁場(chǎng)寬度為d,兩粒子同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)B點(diǎn),如圖所示,則:
A.a(chǎn)粒子帶負(fù)電,b粒子帶正電
B.兩粒子的軌道半徑之比Ra∶Rb∶1
C.兩粒子的質(zhì)量之比ma∶mb=1∶2
D.兩粒子的速度之比va∶vb=1∶2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電量相同質(zhì)量不同的同位素離子以相同的速率從a孔射入正方形空腔中,空腔內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示.如果從b、c射出的離子質(zhì)量分別為m1、m2,運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2,打到d點(diǎn)的離子質(zhì)量為m3,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3.則下列判斷正確的是(   )
A.m1>m2>m3 B.t3>t2>t1
C.m1:m2=1:2 D.m2:m3=2:1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,下列帶電粒子所受洛倫茲力的方向向上的是(     )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在第三次工業(yè)革命的今天,新材料的發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用尤為重要。我國(guó)某科研機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)一種新型的半導(dǎo)體材料,目前已經(jīng)知道這種半導(dǎo)體材料的載流子(參與導(dǎo)電的“帶電粒子”)的電荷量的值是e(電子電量的絕對(duì)值),但不知道它的電性和載流子的數(shù)密度n(單位體積中載流子的數(shù)量)。為了測(cè)定這種材料中的載流子是帶正電還是帶負(fù)電,以及載流子的數(shù)密度,科學(xué)家把這種材料先加工成一塊偏平的六面體樣品,這塊樣品的長(zhǎng)、寬和厚度分別為a、b、d(如圖中所示),F(xiàn)將這塊樣品接入電路中,且把靠外的偏平面標(biāo)記為M,靠里的偏平面標(biāo)記為N,然后在垂直于大平面的方向加上一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。接通電鍵S,調(diào)節(jié)可變電阻R.使電路中產(chǎn)生合適的電流。然后用電壓表判定M、N兩個(gè)面的電勢(shì)高低并測(cè)定M、N間的電壓(也叫霍耳電壓),從而得到這種半導(dǎo)體材料載流子的電性和數(shù)密度。

(1)當(dāng)M的電勢(shì)比N的電勢(shì)低時(shí),材料中的載流子帶   電(填“正”或“負(fù)”);
(2)為了測(cè)定載流子的數(shù)密度n,除題目中已給出的數(shù)據(jù)外,還需要測(cè)定的物理量有(寫出物理量的含義并設(shè)定相應(yīng)的符號(hào))                       
(3)根據(jù)題設(shè)條件和你測(cè)定的物理量,寫出載流子的數(shù)密度的表達(dá)式n=          。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有5個(gè)帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng),在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡為相應(yīng)的圓弧,這些粒子的質(zhì)量、電荷量以及速度大小如下表所示.

粒子編號(hào)
質(zhì)量
電荷量(q>0)
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
q
v
由以上信息可知,從圖中ab、c處進(jìn)入的粒子對(duì)應(yīng)表中的編號(hào)分別為(  )
A.3、5、4                           B.4、2、5
C.5、3、2                           D.2、4、5

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,虛線OLy軸的夾角為θ=60°,在此角范圍內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為qq>0)的粒子從左側(cè)平行于x軸射入磁場(chǎng),入射點(diǎn)為M。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R。粒子離開磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡與x軸交于P點(diǎn)(圖中未畫出),且OP=R。不計(jì)重力。求M點(diǎn)到O點(diǎn)的距離和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中各帶電粒子所受洛倫茲力的方向或帶電粒子的帶電性錯(cuò)誤的是。 
A.豎直向上B.垂直紙面向里C.帶負(fù)電D.垂直紙面向外

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:應(yīng)用設(shè)計(jì)題

(8分)畫出下圖中帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力的方向。

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