如圖,虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,帶電粒子從邊界MN上的A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點(diǎn)射出.若在粒子經(jīng)過(guò)的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B′點(diǎn)射出(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子的重力.下列關(guān)于粒子的說(shuō)法中,正確的是( 。
A.B′點(diǎn)在B點(diǎn)的右側(cè)
B.從B′點(diǎn)射出的速度大于從B點(diǎn)射出的速度
C.從B′點(diǎn)射出的速度方向平行于從B點(diǎn)射出的速度方向
D.D從A到B′的時(shí)間小于從A到B的時(shí)間

A:粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),根據(jù)洛倫茲力提供向心力:qvB=
mv2
r
,得:r=
mv
qB
,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,粒子運(yùn)動(dòng)的半徑越小,所以帶電粒子在PQ上方時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。W釉竭^(guò)PQ連線的速度方向不變,故運(yùn)動(dòng)軌跡(PQ上方)如圖,因此B′點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè);故A錯(cuò)誤;

B:洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功,所以粒子的速度不變.故B錯(cuò)誤;
C:從圖中可以看出,兩種情況下,粒子穿過(guò)PQ連線時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同,所以從PQ的上方出來(lái)時(shí)的速度方向是相同的,因此從B′點(diǎn)射出的速度方向平行于從B點(diǎn)射出的速度方向,故C正確;
D:由:2πr=vT得:T=
2πr
v
=
2πm
qB
,所以在粒子經(jīng)過(guò)的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),上方的磁場(chǎng)變大,粒子穿過(guò)上方的時(shí)間就變小,所以從A到B′的時(shí)間小于從A到B的時(shí)間,故D正確.
故選:CD
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

美國(guó)發(fā)射的航天飛機(jī)“發(fā)現(xiàn)者”號(hào)搭載了一臺(tái)α磁譜儀,其中一個(gè)關(guān)鍵部件是由中國(guó)科學(xué)院電工研究所設(shè)計(jì)制造的直徑為1200mm、高為80mm、中心磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.314T的永久磁體.它的主要使命是要探測(cè)宇宙空間中可能存在的物質(zhì),特別是宇宙中反氦原子核.若如圖所示的磁譜儀中的4條徑跡分別為質(zhì)子、反質(zhì)子、α粒子、反氦核的徑跡,其中反氦核的徑跡為( 。
A.1B.2C.3D.4

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在虛線所包圍的圓形區(qū)域內(nèi),有方向垂直于圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從磁場(chǎng)邊緣的A點(diǎn)沿半徑方向射入一束速率不同的質(zhì)子,這些粒子在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列結(jié)論中正確的是( 。
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的,其軌跡越長(zhǎng)
B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短的,射出磁場(chǎng)的速率越小
C.在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)越小的,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短
D.所有質(zhì)子在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源,它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E=
3m
v20
2qd
,其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量;在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).a(chǎn)b為一塊很大的平面感光板,放置于y=2d處,如圖所示.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰無(wú)粒子打到ab板上.(不考慮a粒子的重力)
(1)求α粒子剛進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能;
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)將ab板平移到什么位置時(shí)所有粒子均能打到板上?并求出此時(shí)ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在如圖所示的xoy坐標(biāo)系中,僅在x軸上方有垂直于xoy平面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ.質(zhì)量為m,電荷量為q的負(fù)粒子在xoy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻經(jīng)過(guò)y軸上y=a的P點(diǎn),速度方向與y軸正方向夾角為θ=30°,經(jīng)過(guò)時(shí)間t0粒子第一次經(jīng)過(guò)x軸,速度方向與粒子在P點(diǎn)速度方向相反,不計(jì)重力.
(1)求粒子運(yùn)動(dòng)的速率v0和磁場(chǎng)Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1;
(2)若粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí),在x軸上方再疊加一個(gè)方向垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ,使粒子能在磁場(chǎng)中做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小和方向;
(3)若粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí),加一方向在xoy平面內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)了A(2x0,yA)、C(x0,yC)兩點(diǎn),如圖所示,粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能是P點(diǎn)動(dòng)能的
1
3
,在C點(diǎn)的動(dòng)能是P點(diǎn)動(dòng)能的
2
3
,求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在以O(shè)M和ON為邊界的區(qū)域內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在ON的左側(cè)區(qū)域存在一平行于OM的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出),OM、ON間的夾角α滿足tanα=
3
2
,現(xiàn)有大量的帶負(fù)電的粒子從O點(diǎn)以大小不同的速度垂直射入電場(chǎng),粒子在MON平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后通過(guò)ON邊界進(jìn)入磁場(chǎng),已知帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,以v0的初速度射入電場(chǎng)中的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好與OM邊界相切.不計(jì)重力和粒子間的相互作用,tan37°=
3
4

(1)試確定這些帶電粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的方向;
(2)試確定勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(3)若帶電粒子射入電場(chǎng)的初速度vx
4
9
v0 ,試確定這些帶電粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間范圍.(可用反三角函數(shù)表示)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,區(qū)域Ⅰ內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,區(qū)域?qū)挾葹閐1,區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,區(qū)域?qū)挾葹閐2,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,電場(chǎng)方向豎直向下.一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒在區(qū)域Ⅰ左邊界的P點(diǎn),由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點(diǎn)穿出,其速度方向改變了60°,重力加速度為g,求:
(1)區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1、E2的大小?
(2)區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間有多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖.半徑為R的兩個(gè)中空D形盒,處于垂直于盒面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.兩D形盒左端狹縫處放置一場(chǎng)強(qiáng)恒定的加速電場(chǎng).帶電粒子從P0處以速度v0沿電場(chǎng)線方向射入加速電場(chǎng),經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),接著又從P0處進(jìn)入A、C板間,如此反復(fù),最后從D形盒右側(cè)的邊緣飛出.對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器,帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速______次.若被加速的帶電粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,則粒子的最大速度vm=______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置,環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)的均勻磁場(chǎng)(環(huán)形區(qū)域的寬度非常。Y|(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子可在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。A、B為兩塊中心開有小孔的距離很近的極板,原來(lái)電勢(shì)均為零,每當(dāng)帶電粒子經(jīng)過(guò)A板準(zhǔn)備進(jìn)入AB之間時(shí),A板電勢(shì)升高為+U,B板電勢(shì)仍保持為零,粒子在兩板間的電場(chǎng)中得到加速。每當(dāng)粒子離開B板時(shí),A板電勢(shì)又降為零。粒子在電場(chǎng)中一次次加速下動(dòng)能不斷增大,而在環(huán)形磁場(chǎng)中繞行半徑R不變。(設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R) 下列說(shuō)法正確的是

A.粒子從A板小孔處由靜止開始在電場(chǎng)力作用下加速,繞行n圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為2nqU
B.粒子在繞行的整個(gè)過(guò)程中,每一圈的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變
C.為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小必須周期性遞減
D.粒子繞行第n圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

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