如圖所示，甲，乙，丙分別是磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的圓形、正方形、正菱形（傾斜放置的正方形）勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圓形直徑與正方形邊長及正菱形對角線長度相同）．相同帶電粒子以相同速度沿垂直于磁場方向，對準(zhǔn)中心O分別進(jìn)入三個區(qū)域．則粒子分別經(jīng)過三個磁場區(qū)域所用的時間由短到長順序可能為（　　）
A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．丙、乙、甲D．丙、甲、乙

電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力：qvB=
mv2
r
整理得r=
mv
qB
，兩過程電子速度v相同，所以半徑相同．
粒子在磁場中的可能運(yùn)動情況如圖所示，

電子從O點水平進(jìn)入由于它們進(jìn)入正菱形、圓形磁場和矩形磁場的軌道半徑、速度是相同的，我們把正菱形、圓形磁場和矩形磁場的邊界放到同一位置如圖所示，由圖可以看出進(jìn)入磁場區(qū)域的電子的軌跡1，先出正菱形，再出圓形磁場，再出矩形磁場；進(jìn)入磁場區(qū)域的電子的軌跡2，同時從正菱形、圓形與矩形邊界處磁場；進(jìn)入磁場區(qū)域的電子的軌跡3，先出正菱形，再出圓形磁場，再出矩形磁場；所以電子不會先出矩形的磁場，粒子分別經(jīng)過三個磁場區(qū)域所用的時間是相等，或由短到長順序可能為丙、甲、乙．故D正確．
故選：D
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示為湯姆生在1897年測量陰極射線（電子）的比荷時所用實驗裝置的示意圖．K為陰極，A1和A2為連接在一起的中心空透的陽極，電子從陰極發(fā)出后被電場加速，只有運(yùn)動方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過，電子被加速后沿00’方向垂直進(jìn)人方向互相垂直的電場、磁場的疊加區(qū)域．磁場方向垂直紙面向里，電場極板水平放置，電子在電場力和磁場力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)．已知圓形磁場的半徑為r，圓心為C．
某校物理實驗小組的同學(xué)們利用該裝置，進(jìn)行了以下探究測量：
第一步：調(diào)節(jié)兩種場的強(qiáng)弱．當(dāng)電場強(qiáng)度的大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時，使得電子恰好能夠在復(fù)合場區(qū)域內(nèi)沿直線運(yùn)動．
第二步：撤去電場，保持磁場和電子的速度不變，使電子只在磁場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個亮點P，通過推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α（CP與OO′下之間的夾角）．
求：（1）電子在復(fù)合場中沿直線向右飛行的速度；
（2）電子的比荷
e
m
；
（3）有位同學(xué)提出了該裝置的改造方案，把球形熒屏改成平面熒屏，并畫出了如圖乙的示意圖．已知電場平行金屬板長度為L1，金屬板右則到熒屏垂直距離為L2．實驗方案的第一步不變，可求出電子在復(fù)合場中沿直線向右飛行的速度．第二步撤去磁場，保持電場和電子的速度不變，使電子只在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個亮點P，通過屏上刻度可直接讀出電子偏離屏中心點的距離
.
O/Q
=y．同樣可求出電子的比荷
e
m
．請你判斷這一方案是否可行？并說明相應(yīng)的理由．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，x方向足夠長的兩個條形區(qū)域，其y方向的寬度分別為l1=0.1m和l2=0.2m，兩區(qū)域分別分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1和B2的磁場，磁場方與xy平面垂直向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.1T，B1隨時間變化的圖象如圖乙所示．現(xiàn)有大量粒子從坐標(biāo)原點O以恒定速度v=2×106m/s不斷沿y軸正方向射入磁場，已知帶電粒子的電量q=-2×10-8C，質(zhì)量m=4×10-16kg，不考慮磁場變化產(chǎn)生的電場及帶電粒子的重力．求：
（1）在圖乙中0～1s內(nèi)，哪段時間從O發(fā)射的粒子能進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的磁場？
（2）帶電粒子打在磁場上邊界MN上的x坐標(biāo)范圍是多少？
（3）在MN以下整個磁場區(qū)域內(nèi)，單個帶電粒子運(yùn)動的最長時間和最短時間分別是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，兩水平放置的平行金屬板M、N放在勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線ab帖著M、N邊緣以速度V向右勻速滑動，當(dāng)一帶電粒子以水平速度V0射入兩板間后，能保持勻速直線運(yùn)動，該帶電粒子可能（　　）
A．帶正電、速度方向向左B．帶負(fù)電速度方向向左
C．帶正電速度方向向右D．帶負(fù)電速度方向向右

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，第一象限內(nèi)分布勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外；第二象限內(nèi)分布著沿x軸正方向的水平勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E=
B2qL
6m
，質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從A點由靜止釋放，A點坐標(biāo)為（-L，
3
2
L），在靜電力的作用下以一定速度進(jìn)入磁場，最后落在x軸上的P點．不計粒子的重力．求：
（1）帶電粒子進(jìn)入磁場時速度v的大�。�
（2）P點與O點之間的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一個初速度為零的質(zhì)子，經(jīng)過電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場，已知質(zhì)子質(zhì)量m，電量q，試求：
（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場中的速度？
（2）質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑及周期？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，在邊長為2R的正方形區(qū)域里也有勻強(qiáng)磁場．兩個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，兩個相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點射入勻強(qiáng)磁場．在M點射入的帶電粒子，其速度方向指向圓心；在N點射入的帶電粒子，速度方向與邊界垂直，且N點為正方形邊長的中點，則下列說法正確的是（　�。�
A．帶電粒子在磁場中飛行的時間可能相同
B．從M點射入的帶電粒子可能先飛出磁場
C．從N點射入的帶電粒子可能先飛出磁場
D．從N點射入的帶電粒子不可能比M點射入的帶電粒子先飛出磁場

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

兩個電荷量分別為q和-q的帶電粒子分別以速度Va和Vb沿射入勻強(qiáng)磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，磁場寬度為d，兩粒子同時由A點出發(fā)，同時到達(dá)B點，如圖所示，則（　�。�
A．a(chǎn)粒子帶負(fù)電，b粒子帶正電
B．兩粒子的軌道半徑之比Ra：Rb=
3
：1
C．兩粒子的質(zhì)量之比ma：mb=1：2
D．兩粒子的速度之比Va：Vb=1：2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，對這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是（　　）
A．帶電粒子每運(yùn)動一周被加速兩次
B．帶電粒子每運(yùn)動一周P1P2=P3P4
C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)
D．加速電場方向需要做周期性的變化

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案