如圖,在正方形abcd范圍內(nèi),有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩個(gè)電子以不同的速率,從a點(diǎn)沿ab方向垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),其中甲電子從c點(diǎn)射出,乙電子從d點(diǎn)射出。不計(jì)重力,則甲、乙電子(    )
A.速率之比2:1
B.在磁場(chǎng)中運(yùn)行的周期之比1:2
C.在正方形磁場(chǎng)中運(yùn)行的時(shí)間之比1:2
D.速度偏轉(zhuǎn)角之比為1:2
ACD

試題分析:根據(jù)左手定則判斷,電子經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力沿ad方向向下,帶電粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力直線圓心,即圓心在ad直線上,若電子從c點(diǎn)離開(kāi),則ac就是圓周運(yùn)動(dòng)軌跡上面的一條弦,弦的垂直平分線過(guò)圓心,根據(jù)正方形的幾何關(guān)系,弦ac的垂直平分線與ad的交點(diǎn)即d 點(diǎn)是圓周運(yùn)動(dòng)圓心,所以甲電子運(yùn)動(dòng)半徑為正方形邊長(zhǎng)設(shè)為X,點(diǎn)離開(kāi)的速度與半徑dc垂直即豎直向下,此過(guò)程,速度偏轉(zhuǎn)角為,同理,乙圓周運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的弦為ad,ad 的中點(diǎn)即圓心,所以圓周運(yùn)動(dòng)半徑為邊長(zhǎng)的一半即。速度偏轉(zhuǎn)角為。綜上,根據(jù)電子粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周的周期可判斷甲乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期相等,選項(xiàng)B錯(cuò)。半徑,根據(jù)半徑比為2:1可判斷速度比為2:1,選項(xiàng)A對(duì)。甲電子偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,乙電子速度偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,所以甲乙的速度偏轉(zhuǎn)角為1:2選項(xiàng)D對(duì)。根據(jù)周期相等,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間比也是1:2,選項(xiàng)C。
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:計(jì)算題

(22分) 如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系O點(diǎn)處有一粒子源,該粒子源可向x ³ 0的范圍內(nèi)發(fā)射比荷C/kg的帶正電粒子,粒子速度范圍為(c為真空中的光速),在0£x< 1m的I區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外、磁感強(qiáng)度B1=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在1m£x£3 m的II區(qū)域存在垂直坐標(biāo)平面向里、磁感強(qiáng)度B2 = 0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力。

(1) 速度多大的粒子不可能進(jìn)入II區(qū)域? 并指出這些粒子在y軸上射出的范圍。
(2) 對(duì)能從(1m,0)點(diǎn)進(jìn)入II區(qū)域的粒子,它在O點(diǎn)發(fā)射速度的方向(用與x軸正向夾角q表示)與其大小滿足的什么關(guān)系? 在O點(diǎn)發(fā)射的什么方向范圍內(nèi)的粒子才有可能經(jīng)過(guò)(1m,0)點(diǎn)?
(3) 對(duì)在O點(diǎn)與+y方向成45°角入射的粒子,在答題卡的圖上用圓規(guī)和直尺作出它們?cè)趚=3m邊界上射出的范圍,并在各射出點(diǎn)標(biāo)出速度矢量(要求你畫(huà)的圖能表明各速度的矢量長(zhǎng)短關(guān)系及方向關(guān)系)。
(圖中要留下清晰的作圖痕跡,使閱卷者能看得清你的作圖過(guò)程,不要求寫(xiě)出作圖依據(jù)和作圖過(guò)程) 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板,它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B. 一個(gè)電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場(chǎng)區(qū)域,經(jīng)一次偏轉(zhuǎn)到達(dá)P點(diǎn). 經(jīng)測(cè)量P、O間的距離為l,不計(jì)帶電粒子受到的重力. 求:

(1)帶電粒子所受洛倫茲力的大;
(2)帶電粒子的質(zhì)量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng) (邊界上有磁場(chǎng)),其邊界為一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的三角形,A.B.C為三角形的頂點(diǎn)。今有一質(zhì)量為m.電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以速度從AB邊上某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射人磁場(chǎng),然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出.若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出,則(    )

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射,如圖所示。這兩種粒子帶同種電荷,它們的電荷量、質(zhì)量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是(    )
A.入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同
C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子,其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同
D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子,其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,沿直線通過(guò)速度選擇器的正離子從狹縫S射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)后出現(xiàn)的軌跡半徑之比為R1∶R2=1∶2,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.離子的速度之比為1∶2
B.離子的電荷量之比為1∶2
C.離子的質(zhì)量之比為1∶2
D.以上說(shuō)法都不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界為直角三角形ABC,一束帶正電的粒子以不同的速率沿AB從A處射入磁場(chǎng),不計(jì)粒子的重力。則 (  )
A.從BC邊射出的粒子場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
B.從AC邊射出的粒子場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
C.從BC邊射出的粒子越靠近C,場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
D.從AC邊射出的粒子越靠近C,場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線框內(nèi)為一長(zhǎng)方形區(qū)域,內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),一束質(zhì)子以不同的速度從O點(diǎn)垂直磁場(chǎng)方向射入后,分別從a、b、c、d四點(diǎn)射出.比較它們?cè)诖艌?chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是(    )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(22分)如圖所示,空間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),它們分界線是邊長(zhǎng)為3L的等邊三角形APC,D、E、F三點(diǎn)分別在PC、CA、AP邊上,AF =" PD" =" CE" = L,分界線兩側(cè)的磁場(chǎng)方向相反且垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,均為B,分界線外的磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電離子(不計(jì)重力),從F點(diǎn)以速度v向三角形內(nèi)射入。

(1)如果速度v方向與PC邊平行,離子第一次到分界線就經(jīng)過(guò)D點(diǎn),則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是多少?
(2)如果改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在紙平面內(nèi)),使離子第一次、第二次到達(dá)分界線時(shí)依次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)和E點(diǎn),求離子周期性運(yùn)動(dòng)的周期。
(3)再改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在紙平面內(nèi)),能否仍使離子第一次、第二次到達(dá)分界線時(shí)依次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)和E點(diǎn)?為什么?

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