如右圖所示,有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abcd,e是ad的中點,f是cd的中點,如果在a點沿對角線方向以速度v射入一帶負電的帶電粒子,恰好從e點射出,則                                              (    )
A.如果粒子的速度增大為原來的二倍,將從d點射出
B.如果粒子的速度增大為原來的三倍,將從f點射出
C.如果粒子的速度不變,磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼亩叮矊膁點射出
D.只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點射出時,從f點射出所用時間最短
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作出示意圖如圖所示,根據(jù)幾何關系可以看出,當粒子從d點射出時,軌道半徑增大為原來的二倍,由半徑公式可知,速度也增大為原來的二倍,選項A正確,顯然選項C錯誤;當粒子的速度增大為原來的四倍時,才會從f點射出,選項B錯誤;據(jù)粒子的周期公式,可見粒子的周期與速度無關,在磁場中的運動時間取決于其軌跡圓弧所對應的圓心角,所以從e、d射出時所用時間相等,從f點射出時所用時間最短。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,虛線所圍圓形區(qū)域內有方向垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場,電子束經過磁場區(qū)后,其運動的方向與原入射方向成角.設電子質量為m,電荷量為e,不計電子之間的相互作用力及所受的重力.求:
(1)電子在磁場中運動的時間t
(2)圓形磁場區(qū)域的半徑r.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在空間中有一直角坐標系xOy,其第一象限內充滿著兩個方向不同的勻強磁場區(qū)域I和II,直線OP是它們的邊界。區(qū)域I中的磁感應強度為2B,方向垂直紙面向里,區(qū)域II中的磁感應強度為B,方向垂直垂直紙面向外,邊界上的P點坐標為(3L,3L),一質量為m,電荷量為+q的粒子從P點平行于y軸正方向以速度V0=射入?yún)^(qū)域I,經區(qū)域I偏轉后進入?yún)^(qū)域II(忽略粒子重力),求:

小題1:粒子在I和II兩磁場中做圓周運動的半徑之比;
小題2:粒子在磁場中運動的總時間;
小題3:粒子離開磁場的位置坐標。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩塊平行金屬板M、N正對著放置,s1、s2分別為M、N板上的小孔,s1、s2、O三點共線,它們的連線垂直M、N,且s2O=R..以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內同時存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場和電場強度為E的勻強電場.D為收集板,板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R,板兩端點的連線垂直M、N板。質量為m、電荷量為+q的粒子,經s1進入M、N間的電場后,通過s2進入電磁場區(qū)域,然后沿直線打到光屏P上的s3點.粒子在s1處的速度和粒子所受的重力均不計.求:

小題1:M、N兩板間的電壓為R;
小題2:撤去圓形區(qū)域內的電場后,當M、N間的電壓改為U1時,粒子恰好垂直打在收集板D的中點上,求電壓U1的值及粒子在磁場中的運動時間t;
小題3:撤去圓形區(qū)域內的電場后,改變M、N間的電壓時,粒子從s2運動到D板經歷的時間t會不同,求t的最小值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,傾斜擋板NM上有一個小孔K,NM與水平擋板NP成60°角,K與N間的距離。現(xiàn)有質量為m,電荷量為q的正電粒子組成的粒子束,垂直于傾斜擋板NM,以速度v0不斷射入,不計粒子所受的重力。 

(1)若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內存在一個垂直于紙面向外的勻強磁場,NM和NP為磁場邊界。粒子恰能垂直打在水平擋板NP上,求勻強磁場的磁感應強度的大小。
(2)若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內,只在某一部分區(qū)域存在一與(1)中大小相等方向相反的勻強磁場。從小孔K飛入的這些粒子經過磁場偏轉后也能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求粒子在該磁場中運動的時間。  
(3)若在(2)問中,磁感應強度大小未知,從小孔K飛入的這些粒子經過磁場偏轉后能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求該磁場的磁感應強度的最小值。 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(21分)如圖甲所示,在空心三棱柱CDF以外足夠大的空間中,充滿著磁感應強度為B的勻強磁場。三棱柱的軸線與磁場平行,截面邊長為L,三棱柱用絕緣薄板材料制成,其內部有平行于CD側面的金屬板P、Q,兩金屬板間的距離為d,P板帶正電,Q板帶負電,Q板中心有一小孔,P板上與小孔正對的位置有一個粒子源S,從S處可以發(fā)出初速度為0、帶電量為+q、質量為m的粒子,這些粒子與三棱柱側面碰撞時無能量損失。試求:
(1)為使從S點發(fā)出的粒子最終又回到S點,P、Q之間的電壓U應滿足什么條件?(Q與CD之間距離不計)
(2)粒子從S點出發(fā)又回到S點的最短時間是多少?
(3)若磁場是半徑為a的圓柱形區(qū)域,如圖乙所示,圓柱的軸線與三棱柱的軸線重合,且a=()L,要使S點發(fā)出的粒子最終又回到S點,則P、Q之間的電壓不能超過多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖21所示,水平直線MN為兩個勻強磁場的分界面,MN上方的磁感應強度B1=B,MN下方的磁感應強度B2=2B,磁場方向均垂直紙面向外.在磁場的空間還存在勻強電場,電場強度大小為E,豎直向上.一帶電小球從界面上的A點沿電場方向射入上部磁場區(qū)域后恰能在豎直方向上做勻速圓周運動.在A點的右側的界面上有一點P,與A點的距離為d.要使小球能經過P點,則小球從A點射出的速度v應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,以AB為界的兩勻強磁場,磁感應強度,方向垂直紙面向里,F(xiàn)有一質量為m、帶電量為q的帶正電粒子,從O點沿圖示方向進入中。
小題1:試畫出粒子的運動軌跡
小題2:求經過多長時間粒子重新回到O點?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)(2010·蘇州模擬)質譜儀可測定同位素的組成.現(xiàn)有一束一價的鉀39和鉀41離

子經電場加速后,沿著與磁場和邊界均垂直的方向進入勻強磁場中,
如圖所示.測試時規(guī)定加速電壓大小為U0,但在實驗過程中加
速電壓有較小的波動,可能偏大或偏小ΔU.為使鉀39和鉀41打在
照相底片上的區(qū)域不重疊,ΔU不得超過多少?(不計離子的重力)

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