如圖所示,在坐標系O-XY平面內(nèi)的O點,有速率相同、方向各異、質(zhì)量為m、電量為-q的粒子.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里.坐標系中點P的坐標為P(x,y).不計粒子的重力,不考慮粒子之間的相互作用.下列判斷正確的是( )

A.從O點出發(fā)的粒子中,可能有一個出發(fā)方向的粒子會過點P(x,y)
B.從O點出發(fā)的粒子中,可能有兩個出發(fā)方向的粒子會過點P(x,y)
C.如果知道過P點粒子的出發(fā)方向與OP之間的夾角,則可求得粒子的運行速度
D.如果知道過P點粒子的出發(fā)方向與OX軸之間的夾角,則可求得粒子的運行速度
【答案】分析:帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)圓的對稱性,分析可知從O點出發(fā)的粒子中,可能有兩個出發(fā)方向的粒子會過點.知道過P點粒子的出發(fā)方向與OP之間的夾角,根據(jù)粒子速度的偏向角等于軌跡所對應(yīng)的圓心角,就能求出圓心角,由幾何知識可求出軌跡的半徑,由r=即能求出粒子的運行速度.知道過P點粒子的出發(fā)方向與OX軸之間的夾角,由于OP與x軸的夾角可求出,P點粒子的出發(fā)方向與OP之間的夾角也可求出,則也可求得粒子的運行速度.
解答:解:
A、B帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,速率大小一定,由r=得知,粒子運動的半徑一定,若r≠,由幾何知識可知,過O、P的圓有兩個,粒子的速度也有兩個方向.故A錯誤,B正確.
C、若知道過P點粒子的速度方向與OP之間的夾角,根據(jù)粒子速度的偏向角等于軌跡所對應(yīng)的圓心角,就能求出軌跡的圓心角,OP=,由幾何知識可求出軌跡的半徑,由r=即能求出粒子的運行速度.故C正確.
D、OP與x軸的夾角為arctan,若知道過P點粒子的出發(fā)方向與OX軸之間的夾角,由幾何知識可求出P點粒子的速度方向與OP之間的夾角,就能求出速度的偏向角,可求出軌跡的圓心角,OP=,由幾何知識可求出軌跡的半徑,由r=即能求出粒子的運行速度.故D正確.
故選BCD
點評:本題關(guān)鍵抓住粒子速度的偏向角等于軌跡所對應(yīng)的圓心角進行分析.對于帶電粒子在磁場中的勻速圓周運動,要充分利用圓的對稱性研究軌跡的特點,由幾何知識求解半徑,即可求出粒子的速度.
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空間有一勻強電場,在電場中建立如圖所示的直角坐標系O-xyz,M、N、P為電場中的三個點,M點的坐標(0,a,0),N點的坐標為(a,0,0),P點(圖中未畫出)的坐標為 (
a
2
,a,
a
2
).已知電場方向平行于直線MN,M點電勢為0,N點電勢為1V,則P點的電勢為:( 。

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A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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