18．如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一點電荷從圖中A點以速度v0垂直磁場射入，當(dāng)該電荷離開磁場時，速度方向剛好改變了180°，不計電荷的重力，下列說法正確的是（　�。�
A．該點電荷離開磁場時速度方向的反向延長線通過O點
B．該點電荷的比荷為$\frac{q}{m}=\frac{{2{v_0}}}{BR}$
C．該點電荷帶負電
D．該點電荷在磁場中的運動時間t=$\frac{πR}{{2v_0^{\;}}}$

分析 根據(jù)電荷在磁場中偏轉(zhuǎn)180°和電荷在磁場中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動作出電荷在磁場中的運運軌跡，根據(jù)已知條件由幾何關(guān)系和洛倫茲力提供向心力推導(dǎo)即可．

解答 解：如圖所示，點電荷在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系作出點電荷運動軌跡有：
電荷在電場中剛好運動$\frac{T}{2}$，電荷做圓周運動的半徑r=Rsin30°=$\frac{1}{2}$R，所以有：
A、如圖，電荷離開磁場時速度方向與進入磁場時速度方向相反，其反向延長線不通過O點，故A錯誤；
B、根據(jù)洛倫茲力提供向心力有qv0B=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{r}$，所以：$\frac{q}{m}=\frac{{v}_{0}}{rB}=\frac{2{v}_{0}}{RB}$，故B正確；
C、粒子在磁場中向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，粒子帶負電，故C正確；
D、由圖知該電荷在磁場中運動的時間t=$\frac{1}{2}T=\frac{1}{2}•\frac{2πr}{{v}_{0}}=\frac{πR}{2{v}_{0}}$，故D正確；
故選：BCD

點評 正確的判斷帶電粒子在磁場中的運動軌跡，利用幾何關(guān)系求運動半徑，洛倫茲力提供向心力是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得（　�。�
A．兩物體的質(zhì)量之比為m1：m2=2：1
B．從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長
C．在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1m/s，彈簧分別處于壓縮狀態(tài)和拉伸狀態(tài)
D．在t2時刻A和B的動能之比為EK1：EK2=1：4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，其左端接有定值電阻R．Ox軸平行于金屬導(dǎo)軌，在0≤x≤4m的空間區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場，磁感應(yīng)強度B隨坐標(biāo)x（以m為單位）的分布規(guī)律為B=0.8-0.2x（T）．金屬棒ab在外力作用下從x=O處沿導(dǎo)軌運動，ab始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．設(shè)在金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x2=3m的過程中，R的電功率保持不變，則金屬棒（　�。�
A．在x1與x3處的電動勢之比為1：3
B．在x1與x3處受到磁場B的作用力大小之比為3：1
C．從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R的電量之比為3：5
D．從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R產(chǎn)生的焦耳熱之比為5：3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，兩根豎直放置的足夠長平行金屬導(dǎo)軌，間距為L，勻強磁場磁感線與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強度為B，質(zhì)量為M的金屬板放置在導(dǎo)軌正上方，與導(dǎo)軌接觸良好，金屬板兩導(dǎo)軌之間的電阻為R．金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，質(zhì)量也為M，電阻也為R，讓金屬棒無初速度釋放，當(dāng)下落距離為h時，金屬板受到的支持力為2Mg．金屬導(dǎo)軌的電阻以及摩擦力不計，重力加速度為g．則（　�。�
A．當(dāng)ab下落距離為h時，回路電流為$\frac{2Mg}{BL}$
B．當(dāng)ab下落距離為h時，ab的速度為$\frac{2MgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C．當(dāng)ab下落距離為h時，ab的加速度為g
D．從ab釋放到下落距離為h的過程中，ab上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{1}{2}$Mgh-$\frac{{M}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{{B}^{4}{L}^{4}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場方向射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動．不計帶電粒子所受重力．求
（1）粒子帶什么電．
（2）粒子做勻速圓周運動的半徑R、周期T和在磁場中的運動時間t．
（3）為使該粒子做勻速直線運動，還需要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強電場，求電場強度E的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖為某一電場的電場線，A、B為同一電場線的兩點，下列判斷正確的是（　�。�
A．A點的場強比B的場強大
B．A點的電勢比B的電勢低
C．負電荷在A點的電勢能小于在B的電勢能
D．正電荷從A點自由釋放，電荷將沿電場線運動到B點

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．粒子速度選擇器的原理圖如圖所示，兩水平長金屬板間有沿水平方向、磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場和方向豎直向下、電場強度為E0的勻強電場，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以不同的速度從小孔O處沿中軸射入此區(qū)域，研究人員發(fā)現(xiàn)有些粒子能沿中軸線運動并從擋板上小孔P射出此區(qū)域，其他還有些帶電粒子也能從小孔P射出，射出時的速度與預(yù)期選擇的速度的最大偏差量為△v，通過理論分析知道，這些帶電粒子的運動可以看作沿中軸線方向以速度為v1的勻速直線運動和以速度v2在兩板間的勻強磁場找那個做勻速圓周運動的合運動，v1、v2和△v均為未知量，不計帶電粒子重力及粒子間相互作用．
（1）若帶電粒子能沿中軸線運動，求其從小孔O射入時的速度v0；
（2）增加磁感應(yīng)強度后，使帶電粒子以（1）中的速度v0射入，要讓所有帶電粒子均不能打到水平金屬板，兩板間距d應(yīng)滿足什么條件？
（3）磁感應(yīng)強度為B0時，為了減小從小孔P處射出粒子速度的最大偏差量△v，從而提高速度選擇器的速度分辨本領(lǐng)，水平金屬板的長度L應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．某靜電除塵設(shè)備集塵板的內(nèi)壁帶正電，設(shè)備中心位置有一個帶負電的放電極，它們之間的電場線分布如圖所示，虛線為某帶電煙塵顆粒（重力不計）的運動軌跡，A、B是軌跡上的兩點，C點與B點關(guān)于放電極對稱．下列說法正確的是（　　）
A．A點電勢低于B點電勢
B．A點電場強度小于C點電場強度
C．煙塵顆粒在A點的動能大于在B點的動能
D．煙塵顆粒在A點的電勢能小于在B點的電勢能

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案