如圖所示,絕緣界線材料MN將平面分成I和II兩個(gè)區(qū)域,兩個(gè)區(qū)域存在與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電粒子僅在磁場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),弧線apb為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一段軌跡,其中弧aP與弧Pb的弧長(zhǎng)之比為2:1,下列判斷正確的是( 。
A.Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域的磁場(chǎng)方向相反
B.粒子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閍點(diǎn)到b點(diǎn)
C.粒子通過(guò)ap,pb兩段弧的時(shí)間之比可能為2:1
D.通過(guò)ap,pb兩段弧的圓心角大小之比可能為1:1

A、根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件,可知洛倫茲力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系,再由左手定則可知,兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反,故A正確;
B、根據(jù)牛頓第二定律,有:qvB=m
v2
r
,解得:r=
mv
qB
;由于Ⅱ去軌道半徑小,速度小,故是從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),故B正確;
C、由于Ⅱ去軌道半徑小,速度。换P與弧Pb的弧長(zhǎng)之比為2:1,根據(jù)t=
s
v
,只有速度相同時(shí)通過(guò)ap,pb兩段弧的時(shí)間之比才為2:1,顯然矛盾,故C錯(cuò)誤;
D、圓心角:θ=
s
r
;
由于弧長(zhǎng)之比為2:1,半徑之比可能為2:1,故通過(guò)ap,pb兩段弧的圓心角大小之比可能為1:1,故D正確;
故選:ABD.
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:單選題

如圖所示,在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一對(duì)正、負(fù)電子同時(shí)從邊界上的O點(diǎn)沿與PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁場(chǎng)中,則關(guān)于正、負(fù)電子,下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
B.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同
C.出邊界時(shí)兩者的速度相同
D.出邊界點(diǎn)到O點(diǎn)處的距離相等

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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,在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)的方向平行于y軸向下:在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外,有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的粒子由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng),粒子到x軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角為φ,A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d,接著粒子進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直于OC邊離開(kāi)磁場(chǎng),不計(jì)重力影響,若OC與x軸的夾角也為φ,求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大小;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小;
(3)求帶電粒子再次回到y(tǒng)軸所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

一帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度是B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng),如果它又順利進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(仍作勻速圓周運(yùn)動(dòng)),則( 。
A.粒子的速率加倍,周期減半
B.粒子的速率不變,軌道半徑減半
C.粒子的速率減半,軌道半徑不變
D.粒子的速率不變,周期減半

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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,水平放置的兩平行金屬板間存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向與紙面垂直,電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=2.0×105V/m,方向豎直向下,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣建立平面直角坐標(biāo)系xOy,在第一象限內(nèi),存在著以AO為理想邊界的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=B3=0.6T,AO和y軸間的夾角θ=30°.一束帶負(fù)電的粒子,質(zhì)量不同,帶電量q=2.5×10-8C,以v=5×105m/s的水平速度從P點(diǎn)射入板間,沿PQ做直線運(yùn)動(dòng),穿出平行板區(qū)域后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.3m)的Q點(diǎn)垂直于y軸射入磁場(chǎng)區(qū)域.(粒子的重力不計(jì))
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和方向;
(2)若粒子不能穿過(guò)AO邊界,試確定其質(zhì)量m應(yīng)滿足的條件;
(3)若m=9.0×10-15kg,求粒子從Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開(kāi)始至第n次通過(guò)AO邊界時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離和該過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間.(結(jié)果可保留π)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,t=0時(shí)刻有一束質(zhì)量均為m、電荷量均為q的正離子由直角頂點(diǎn)B沿BC方向射入磁場(chǎng),可認(rèn)為所有離子都是同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)且各離子速度大小不等,不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用,則(  )
A.同一時(shí)刻,磁場(chǎng)中的所有離子都在同一直線上
B.由AB邊界射出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為
πm
qB
C.在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于
πm
4qB
的離子將不會(huì)從AC邊射出
D.在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于
3πm
4qB
的離子將不會(huì)從AC邊射出

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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,兩根足夠長(zhǎng)電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌MM′和NN′間距為L(zhǎng)=0.1m與水平方向成θ=30°角,MM’和NN’間有垂直導(dǎo)軌向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量m0=0.1kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab垂直橫跨在導(dǎo)軌上,電阻R=0.1Ω,在其兩端連接豎直放置的間距為d=0.1m的平行金屬板,板間有垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).粒子源能發(fā)射沿水平方向的速率、質(zhì)量和電量皆不相同的帶電的粒子,經(jīng)過(guò)金屬板后部分粒子從與粒
子源處在同一水平線的小孔O飛入垂直紙面向里強(qiáng)度B2=4T寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD區(qū)域.在磁場(chǎng)左下邊界處放置如圖所示的長(zhǎng)2d的感光板.已知:導(dǎo)軌電阻不計(jì),粒子重力不計(jì).(g取10m/s2
求:(1)釋放ab棒后ab棒能達(dá)到的最大速度vm的大;
(2)ab棒達(dá)到最大速度后,能從O點(diǎn)進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)域的粒子速度v的大;
(3)感光板上能接收到的粒子比荷(
q
m
)的范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置,在-R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時(shí)發(fā)射出一個(gè)帶正電粒子,粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v,重力忽略不計(jì),所有粒子均能穿過(guò)磁場(chǎng)到達(dá)y軸,其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚△t時(shí)間,則( 。
A.粒子到達(dá)y軸的位置一定各不相同
B.磁場(chǎng)區(qū)域半徑R應(yīng)滿足R≤
mv
Bq
C.從x軸入射的粒子最先到達(dá)y軸
D.△t=
θm
qB
-
R
v
,其中角度θ的弧度值滿足sinθ=
BqR

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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,abcd是一個(gè)長(zhǎng)方形盒子,在ad邊和cd邊上各開(kāi)有小孔f和e,e是cd邊上的中點(diǎn),熒光屏M平行cd放置,能顯示從e孔射出的粒子落點(diǎn)位置.盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,從f孔垂直于ad邊射入盒內(nèi),再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出.若已知fd=
3
L,cd=2L,屏M與cd間的距離為
3
L,不計(jì)粒子重力和粒子之間的相互作用力.
(1)求帶電粒子的比荷
q
m
;
(2)求帶電粒子從f孔運(yùn)動(dòng)到屏M的時(shí)間t;
(3)若撤去磁場(chǎng),盒子內(nèi)加一平行于ad邊的勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍恰好從e孔射出,求電場(chǎng)強(qiáng)度大小.

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同步練習(xí)冊(cè)答案