如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、  b，以不同的速率沿著A0方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是
A．a(chǎn)粒子速率較大
B．b粒子速率較大
C．b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長
D．a(chǎn)、b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣長
B

試題分析：帶電粒子沿半徑方向垂直進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，離開磁場的速度也必然沿圓形磁場的半徑方向，據(jù)此作出ab粒子離開磁場時(shí)的速度如圖。那么圓形磁場區(qū)域和粒子圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡就有一條公共弦，弦的垂直平分線過兩個(gè)圓的圓心。而這條垂直平分線也是入射速度和末速度夾角的角平分線，那么這條角平分線與進(jìn)磁場時(shí)垂線的交點(diǎn)即圓心，據(jù)此判斷如下圖，a粒子半徑小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得，所以a粒子速率較小，選項(xiàng)A錯(cuò)B對。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期可知兩個(gè)粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期相同，但是據(jù)圖可知，a粒子速度偏轉(zhuǎn)角大，即圓心角大，所以 a粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間長，選項(xiàng)CD錯(cuò)。
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：計(jì)算題

如圖所示，水平面xx´上豎直放著兩根兩平行金屬板M、N，板間距離為L=1m,兩板間接一阻值為2Ω的電阻，在N板上開一小孔Q，在M、N及Q上方有向里勻強(qiáng)磁場B0=1T；在Nx´范圍內(nèi)有一450分界線連接Q和水平面，NQ與分界線間有向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場;N、水平面及分界線間有豎直向上的電場；現(xiàn)有一質(zhì)量為0.2㎏的金屬棒搭在M、N之間并與MN良好接觸，金屬棒在MN之間的有效電阻為1Ω，M、N電阻不計(jì)，現(xiàn)用額定功率為P0=9瓦的機(jī)械以恒定加速度a=1m/s2勻加速啟動(dòng)拉著金屬棒向上運(yùn)動(dòng)，在金屬棒達(dá)最大速度后，在與Q等高并靠近M板的P點(diǎn)釋放一個(gè)質(zhì)量為m電量為+q的離子，離子的荷質(zhì)比為20000C/㎏，求：

（1）金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）
（2）離子剛出Q點(diǎn)時(shí)的速度。
（3）離子出Q點(diǎn)后，在豎直向上的電場作用下，剛好能打到分界線與水平面的交點(diǎn)K，過K后再也不回到磁場B中，求Q到水平面的距離及離子在磁場B中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）在真空室內(nèi)取坐標(biāo)系xOy，在x軸上方存在兩個(gè)方向都垂直于紙面向外的磁場區(qū)Ⅰ和II（如圖），平行于x軸的虛線MM’和NN’是它們的邊界線，兩個(gè)區(qū)域在y方向上的寬度都為d、在x方向上都足夠長．Ⅰ區(qū)和II區(qū)內(nèi)分別充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B和的勻強(qiáng)磁場．一帶正電的粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以大小為v的速度沿y軸正方向射入Ⅰ區(qū)的磁場中．不計(jì)粒子的重力作用．

（1）如果粒子只是在Ⅰ區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)而沒有到達(dá)II區(qū)，那么粒子的速度v滿足什么條件？粒子運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間到達(dá)x軸？
（2）如果粒子運(yùn)動(dòng)過程經(jīng)過II區(qū)而且最后還是從x軸離開磁場，那么粒子的速度v又滿足什么條件？并求這種情況下粒子到達(dá)x軸的坐標(biāo)范圍？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓筒形場區(qū)的邊界由彈性材料構(gòu)成。一個(gè)質(zhì)量為m．電荷量為q的正離子(不計(jì)重力)以某一速度從筒壁上的小孔M進(jìn)入筒中，速度方向與半徑成θ=30°夾角，并垂直于磁場方向。離子和筒壁的碰撞無能量和電荷量的損失．若選擇合適的進(jìn)入速度，離子可以從M孔射出。問：

(1)離子的速度多大時(shí)，離子可以在最短的時(shí)間內(nèi)返回M孔最短的時(shí)間是多少?
(2)如果離子與筒壁發(fā)生兩次碰撞后從M孔射出，離子的速率是多大?從進(jìn)入圓筒到返回M孔經(jīng)歷的時(shí)間是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過Δt時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場，OC與OB成60°角。現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825003248097419.png" style="vertical-align:middle;" />v，仍從A點(diǎn)沿原方向射入磁場，不計(jì)重力，則粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)?br />
A．ΔtB．2Δt
C．ΔtD．Δt

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，左側(cè)為兩間距d＝10 cm的平行金屬板，加上電壓；中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形底點(diǎn)A與下金屬板平齊，AB邊的中點(diǎn)P恰好在上金屬板的右端點(diǎn)；三角形區(qū)域AC右側(cè)也存在垂直紙面向里，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場B2.現(xiàn)從左端沿中心軸線方向以v0射入一個(gè)重力不計(jì)的帶電微粒，微粒質(zhì)量m＝1.0×10－10 kg，帶電荷量q＝1.0×10－4 C；帶電粒子恰好從P點(diǎn)垂直AB邊以速度v＝2×105 m/s進(jìn)入磁場，則

(1)求帶電微粒的初速度v0；
(2)若帶電微粒第一次垂直穿過AC，則求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1及第一次在B1中飛行時(shí)間；
(3)帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場B1后，求的取值在什么范圍可以使帶電微粒只能從BC邊穿出？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，寬x=2cm的有界勻強(qiáng)磁場的縱向范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向內(nèi)，大小為0.01T�，F(xiàn)有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子，從O點(diǎn)以相同的速率2×104m/s沿紙面不同方向進(jìn)入磁場，粒子重量忽略不計(jì)（）。求：

（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（2）所有打在y軸上的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間；
（3）打在分界線x=2cm上粒子的分布范圍.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B,在X軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L的P處為離子的入射口，在Y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L的M處被觀測到，且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計(jì)其重力。

（1）求上述粒子的比荷；
（2）如果在上述粒子運(yùn)動(dòng)過程中的某個(gè)時(shí)刻，在第一象限內(nèi)再加一個(gè)勻強(qiáng)電場，就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；
（3）為了在M處觀測到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(11分)如圖10所示，長為L、間距為d的平行金屬板間，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計(jì))，從左側(cè)兩極板的中心處以不同速率v水平射入，欲使粒子不打在板上，求粒子速率v應(yīng)滿足什么條件？、

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同步練習(xí)冊答案