如圖所示,在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一束電子以大小不同的速率垂直于ad邊且垂直于磁場射入磁場區(qū)域,下列判斷正確的是(  )
分析:電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動,半徑公式為r=
mv
qB
,周期公式為T=
2πm
qB
,運動時間為t=
θ
T,θ是軌跡所對應(yīng)的圓心角.根據(jù)軌跡分析得知,運動時間相等,軌跡不一定重合.不同運動速率的電子,在磁場中的運動時間也可能相同.在磁場中運動時間越長的電子,軌跡所對應(yīng)的圓心角越大,半徑越小,速率越小,軌跡越短.
解答:解:
A、電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動,周期為T=
2πm
qB
,可知電子運動的周期一定,運動時間為t=
θ
T,θ是軌跡所對應(yīng)的圓心角,則在磁場中運動時間越長的電子,其運動軌跡所對應(yīng)的圓心角越大.故A正確.
B、C在磁場中運動時間相同的電子,其運動軌跡不一定重合,比如電子轉(zhuǎn)半圈,時間都為
1
2
T,但速率可能不同,軌跡也不同.故BC均錯誤.
D、在磁場中運動時間越長的電子,軌跡所對應(yīng)的圓心角越大,半徑越小,速率越小,軌跡越短.故D錯誤.
故選A
點評:本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中勻速圓周運動的問題,掌握半徑公式r=
mv
qB
和周期公式T=
2πm
qB
是解答的基礎(chǔ).粒子運動時間與圓心角的大小成正比.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?松江區(qū)二模)如圖所示,在豎直板上不同高度處各固定兩個完全相同的圓弧軌道,軌道的末端水平,在它們相同位置上各安裝一個電磁鐵,兩個電磁鐵由同一個開關(guān)控制,通電后,兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B,斷開開關(guān),兩個小球同時開始運動.離開圓弧軌道后,A球做平拋運動,B球進(jìn)入一個光滑的水平軌道,則:
(1)B球進(jìn)入水平軌道后將做①
勻速直線運動
勻速直線運動
運動;改變A軌道距離B軌道的高度,多次重復(fù)上述實驗過程,總能觀察到A球正好砸在B球上,由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是②
平拋運動在水平方向上是勻速直線運動
平拋運動在水平方向上是勻速直線運動

(2)若某次兩個小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點處,固定在豎直板上的方格紙的正方形小格每邊長均為5cm,則可算出A鐵球剛達(dá)P點的速度為
10
10
m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在一個平面內(nèi)有六根絕緣的通電導(dǎo)線,電流大小相同,1、2、3、4為面積相等的正方形區(qū)域,其中指向紙面內(nèi)的磁場最強(qiáng)的區(qū)域是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?資陽一模)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個勻強(qiáng)磁場,磁場Ⅰ垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場Ⅱ垂直斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,磁場的寬度MJ和JG均為L,一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)時,線框恰好以速度v1做勻速直線運動;當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時,線框又恰好以速度v2做勻速直線運動,從ab進(jìn)入磁場Ⅰ至ab運動到JP與MN中間位置的過程中,線框的機(jī)械能減少量為△E,重力對線框做功的絕對值為W1,安培力對線框做功的絕對值為W2,下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑的水平面上有兩個方向相反的勻強(qiáng)磁場垂直穿過,磁場的寬度均為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,水平面上放有一正方形金屬線框,其邊長為a(a<L),電阻為R.
精英家教網(wǎng)
(1)若線框以速度v從磁場區(qū)左側(cè)勻速向右穿過該磁場區(qū)域到達(dá)磁場區(qū)右側(cè)的過程中,求外力所做的功.
(2)若線框從磁場區(qū)左側(cè)以水平向右的某個初速度進(jìn)入磁場,剛好能從磁場區(qū)右側(cè)全部出來,求線框在進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中產(chǎn)生的熱量之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場,區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下,磁場的寬度均為L.一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,在零時刻由靜止開始沿斜面下滑.t1時ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場I區(qū),此時線框恰好以速度v1做勻速直線運動;t2時ab邊下滑到.JP與MN的中間位置,此時線框又恰好以速度v2做勻速直線運動.重力加速度為g.則下列說法中正確的有(  )

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