如圖所示,正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)完全相同的帶電粒子a、b、c分別以大小不同的初速度va、vb、vc從A點(diǎn)沿圖示方向射入該磁場(chǎng)區(qū)域,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后粒子a、b、c分別從BC邊中點(diǎn)、CD邊中點(diǎn)、AD邊中點(diǎn)射出.若ta、tb、tc分別表示粒子a、b、c在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.則以下判斷正確的是( 。
A.va<vb<vcB.vc<vb<vaC.ta<tb<tcD.ta=tb<tc

粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qvB=m
v2
R
,v=
qBR
m
,
粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期:T=
2πm
qB
,由于三個(gè)粒子完全相同,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T相等,

如圖所示,粒子的軌道半徑:R1<R2<R3,vc<vb<va,故A錯(cuò)誤,B正確;
粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角間的關(guān)系為:θ1<θ2<θ3,
粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=
θ
T,則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t1<t2<t3,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選:BC.
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:問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電微粒(重力忽略不計(jì)),從靜止開(kāi)始經(jīng)U1電壓加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中.金屬板長(zhǎng)L,兩板間距d.求:
(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0是多大?
(2)若微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為θ,并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū).則兩金屬板間的電壓U2是多大?
(3)若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D,為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出,該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為
電量為的帶電粒子從孔以初速度垂直
進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并
恰好從孔垂直于射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)
方向跟平行(相互垂直),最后打
點(diǎn),且,若已知、,
且不計(jì)重力,試求:
(1)粒子從所用的時(shí)間;(2)粒子到達(dá)點(diǎn)的動(dòng)能。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示,空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向如圖所示。兩磁場(chǎng)區(qū)域之間有寬度為s的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為LLs)的正方形線框,每邊的電阻為R。線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng),從Ⅰ區(qū)經(jīng)過(guò)Ⅱ區(qū)完全進(jìn)入Ⅲ區(qū),線框ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。求:

(1)當(dāng)ab邊在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí),dc邊所受安培力的大小和方向;
(2)線框從完全在Ⅰ區(qū)開(kāi)始到全部進(jìn)入Ⅲ區(qū)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)圖中畫(huà)出,從ab邊剛進(jìn)入Ⅱ區(qū),到cd邊剛進(jìn)入Ⅲ區(qū)的過(guò)程中,
d、a兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uda隨時(shí)間t變化的圖線。其中E0 = BLv。
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間,有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖7所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板間距離也為L(zhǎng),兩極板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以水平速度v射入磁場(chǎng),欲使粒子打到極板上,求初速度的范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第三象限有沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);第四象限無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)。現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的粒子以速度軸上的點(diǎn)沿軸負(fù)方向進(jìn)入電場(chǎng),不計(jì)粒子的重力,粒子經(jīng)軸上的點(diǎn)和點(diǎn)最后又回到點(diǎn),設(shè),,求:
(1)帶電粒子的電性,電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)帶電粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向;
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向;
(4)粒子從點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)、點(diǎn)最后又回到點(diǎn)所用的時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q,不計(jì)重力的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點(diǎn)以速度v,沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好垂直于y軸射出第一象限.求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和穿過(guò)第一象限的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

有一種“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀,工作原理如圖所示.加速電場(chǎng)的電壓為U,靜電分析器中有輻向會(huì)聚電場(chǎng),即與圓心O1等距各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向沿徑向指向圓心O1;磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi),分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其左邊界與靜電分析器的右邊界平行.由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零,重力不計(jì)),經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器,在靜電分析器中,離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并從N點(diǎn)射出靜電分析器.而后離子由P點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界,又垂直于磁場(chǎng)方向射入磁分析器中,最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出,并進(jìn)入收集器.測(cè)量出Q點(diǎn)與圓心O2的距離為d,位于Q點(diǎn)正下方的收集器入口離Q點(diǎn)的距離為
d
2
.(題中的U、m、q、R、d都為已知量)
(1)求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)求磁分析器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)現(xiàn)將離子換成質(zhì)量為4m,電荷量仍為q的另一種正離子,其它條件不變.磁分析器空間足夠大,離子不會(huì)從圓弧邊界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移動(dòng),要使此時(shí)射出磁分析器的離子仍能進(jìn)入收集器,求收集器水平移動(dòng)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=
π
10
×104N/C.現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷
q
m
=106C/kg的正電荷從電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)t0=1×10-5s后,通過(guò)MN上的P點(diǎn)進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律周期性變化.
(1)求電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0
(2)求圖乙中t=2×10-5s時(shí)刻電荷與P點(diǎn)的距離;
(3)如果在P點(diǎn)右方d=105cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間.

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同步練習(xí)冊(cè)答案