如圖所示,為一圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在O點(diǎn)處有一放射源,沿半徑方向射出速率為的不同帶電粒子,其中帶電粒子1從A點(diǎn)飛出磁場(chǎng),帶電粒子2從B點(diǎn)飛出磁場(chǎng),不考慮帶電粒子的重力.則(     )
A.帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷比值為3∶1
B.帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷比值為∶1
C.帶電粒子1與帶電粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間比值為2∶1
D.帶電粒子1與帶電粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間比值為1∶2
A
根據(jù)圖中幾何關(guān)系,tan60°=R/r1,tan30°=R/r2,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),r=mv/qB,聯(lián)立解得帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷比值為3∶1,選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤;帶電粒子1與帶電粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間比值為==2=2∶3,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。
練習(xí)冊(cè)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

(14分)如左圖所示,x≥0的區(qū)域內(nèi)有如右圖所示大小不變、方向隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外時(shí)為正方向,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的正電粒子,在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿著與x軸正方向成75°角射入。粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間到達(dá)P點(diǎn),P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,a),此時(shí)粒子的速度方向與延長(zhǎng)線的夾角為30°.粒子在這過程中只受磁場(chǎng)力的作用。

(1)若B為已知量,試求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑R及周期T的表達(dá)式。
(2)說明在OP間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間跟所加磁場(chǎng)的變化周期T之間應(yīng)有什么樣的關(guān)系才能使粒子完成上述運(yùn)動(dòng)。
(3)若B為未知量,那么所加磁場(chǎng)的變化周期T、磁感強(qiáng)度B0的大小各應(yīng)滿足什么條件,才能使粒子完成上述運(yùn)動(dòng)?(寫出T及B0各應(yīng)滿足條件的表達(dá)式)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,帶負(fù)電的粒子垂直磁場(chǎng)方向沿半徑進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,出磁場(chǎng)時(shí)速度偏離原方向60°角,已知帶電粒子質(zhì)量m=3×10-20kg,電量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R=3×10-1m,不計(jì)重力,求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖,虛線OA、OB關(guān)于y軸對(duì)稱,, OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域,區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出,經(jīng)時(shí)間t到達(dá)OA上的M點(diǎn),且此時(shí)速度與OA垂直。已知M到原點(diǎn)O的距離OM = a,不計(jì)粒子的重力。求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)為使粒子能從M點(diǎn)經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點(diǎn),M、N點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達(dá)x軸上Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。2)問中的最小值時(shí),且該磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響,粒子經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度并不嚴(yán)格與OA垂直,成散射狀,散射角為,但速度大小均相同,如圖所示,求所有粒子經(jīng)過OB時(shí)的區(qū)域長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,有一軸線水平且垂直紙面的固定絕緣彈性圓筒,圓筒壁光滑,筒內(nèi)有沿軸線向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,O是筒的圓心,圓筒的內(nèi)半徑r=0.40m。在圓筒底部有一小孔a(只能容一個(gè)粒子通過)。圓筒下方一個(gè)帶正電的粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后(加速電場(chǎng)未畫出),以v=2×104m/s的速度從a孔垂直磁場(chǎng)B并正對(duì)著圓心O進(jìn)入筒中,該帶電粒子與圓筒壁碰撞四次后恰好又從小孔a射出圓筒.已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時(shí)電量和能量都不損失,不計(jì)粒子的重力和空氣阻力,粒子的荷質(zhì)比q/m=5×107(C/kg),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大(結(jié)果允許含有三角函數(shù)式)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在正方形空腔內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子以不同的速率從a孔垂直磁場(chǎng)方向平行于ab邊射入磁場(chǎng),將從c孔射出的電子與從d孔射出的電子相比較(   )
A.速率之比=2:l
B.速率之比=1:1
C.周期之比=1:1
D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場(chǎng)加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,微粒射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=60°,并接著沿半徑方向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,微粒射出磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中金屬板長(zhǎng)L=,圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑R=,重力忽略不計(jì)。求:

小題1:帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場(chǎng)加速后的速率;
小題2:兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
小題3:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)下圖為湯姆生在1897年測(cè)量陰極射線(電子)的荷質(zhì)比時(shí)所用實(shí)驗(yàn)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,電子從陰檢發(fā)出后被電場(chǎng)加速,只有運(yùn)動(dòng)方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過,電子被加速后沿方向垂直進(jìn)入方向互相垂直的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的疊加區(qū)域。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,電場(chǎng)極板水平放置,電子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。已知圓形磁場(chǎng)的半徑為R,圓心為C。

某校物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用該裝置,進(jìn)行了以下探究測(cè)量:
首先他們調(diào)節(jié)兩種場(chǎng)強(qiáng)的大。寒(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),使得電子恰好能夠在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng);然后撤去電場(chǎng),保持磁場(chǎng)和電子的速度不變,使電子只在磁場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),打要熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P,通過推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α(即:之間的夾角)。若可以忽略電子在陰極K處的初速度,則:
(1)電子在復(fù)合場(chǎng)中沿直線向右飛行的速度為多大?
(2)電子的比荷為多大?
(3)利用上述已知條件,你還能再求出一個(gè)其它的量嗎?若能,請(qǐng)指出這個(gè)量的名稱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy 中,在y>0 的區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B在y<0 的區(qū)域內(nèi)存在另一未知的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知P點(diǎn)的坐標(biāo)(-d,0),Q點(diǎn)的坐標(biāo)(0,-d),在原點(diǎn)O和Q處分別固定一個(gè)垂直于y軸的較小的彈性擋板,當(dāng)粒子與擋板碰撞后在平行于擋板的方向上速度不變,在垂直于擋板的方向上速度大小不變、方向與原方向相反。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計(jì))從P點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)入第二象限內(nèi),在x軸上方運(yùn)動(dòng)半周后進(jìn)入x軸下方,若粒子又能返回P點(diǎn),試求:

小題1:y<0 區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。
小題2:若不計(jì)粒子與擋板的碰撞時(shí)間,粒子從P 點(diǎn)出發(fā)至返回P 點(diǎn)的時(shí)間。

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