如圖所示,在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一束電子以大小不同的速率垂直于ad邊且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域,下列判斷正確的是( 。
分析:電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑公式為r=
mv
qB
,周期公式為T(mén)=
2πm
qB
,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=
θ
T,θ是軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角.根據(jù)軌跡分析得知,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,軌跡不一定重合.不同運(yùn)動(dòng)速率的電子,在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間也可能相同.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的電子,軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角越大,半徑越小,速率越小,軌跡越短.
解答:解:
A、電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T(mén)=
2πm
qB
,可知電子運(yùn)動(dòng)的周期一定,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=
θ
T,θ是軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角,則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的電子,其運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角越大.故A正確.
B、C在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子,其運(yùn)動(dòng)軌跡不一定重合,比如電子轉(zhuǎn)半圈,時(shí)間都為
1
2
T,但速率可能不同,軌跡也不同.故BC均錯(cuò)誤.
D、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的電子,軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角越大,半徑越小,速率越小,軌跡越短.故D錯(cuò)誤.
故選A
點(diǎn)評(píng):本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,掌握半徑公式r=
mv
qB
和周期公式T=
2πm
qB
是解答的基礎(chǔ).粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間與圓心角的大小成正比.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?松江區(qū)二模)如圖所示,在豎直板上不同高度處各固定兩個(gè)完全相同的圓弧軌道,軌道的末端水平,在它們相同位置上各安裝一個(gè)電磁鐵,兩個(gè)電磁鐵由同一個(gè)開(kāi)關(guān)控制,通電后,兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),兩個(gè)小球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng).離開(kāi)圓弧軌道后,A球做平拋運(yùn)動(dòng),B球進(jìn)入一個(gè)光滑的水平軌道,則:
(1)B球進(jìn)入水平軌道后將做①
勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng);改變A軌道距離B軌道的高度,多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程,總能觀察到A球正好砸在B球上,由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是②
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

(2)若某次兩個(gè)小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點(diǎn)處,固定在豎直板上的方格紙的正方形小格每邊長(zhǎng)均為5cm,則可算出A鐵球剛達(dá)P點(diǎn)的速度為
10
10
m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在一個(gè)平面內(nèi)有六根絕緣的通電導(dǎo)線(xiàn),電流大小相同,1、2、3、4為面積相等的正方形區(qū)域,其中指向紙面內(nèi)的磁場(chǎng)最強(qiáng)的區(qū)域是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?資陽(yáng)一模)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)Ⅰ垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)Ⅱ垂直斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,磁場(chǎng)的寬度MJ和JG均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框,由靜止開(kāi)始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí),線(xiàn)框恰好以速度v1做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí),線(xiàn)框又恰好以速度v2做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),從ab進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ至ab運(yùn)動(dòng)到JP與MN中間位置的過(guò)程中,線(xiàn)框的機(jī)械能減少量為△E,重力對(duì)線(xiàn)框做功的絕對(duì)值為W1,安培力對(duì)線(xiàn)框做功的絕對(duì)值為W2,下列說(shuō)法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在光滑的水平面上有兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò),磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,水平面上放有一正方形金屬線(xiàn)框,其邊長(zhǎng)為a(a<L),電阻為R.
精英家教網(wǎng)
(1)若線(xiàn)框以速度v從磁場(chǎng)區(qū)左側(cè)勻速向右穿過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)右側(cè)的過(guò)程中,求外力所做的功.
(2)若線(xiàn)框從磁場(chǎng)區(qū)左側(cè)以水平向右的某個(gè)初速度進(jìn)入磁場(chǎng),剛好能從磁場(chǎng)區(qū)右側(cè)全部出來(lái),求線(xiàn)框在進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量之比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框,在零時(shí)刻由靜止開(kāi)始沿斜面下滑.t1時(shí)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū),此時(shí)線(xiàn)框恰好以速度v1做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);t2時(shí)ab邊下滑到.JP與MN的中間位置,此時(shí)線(xiàn)框又恰好以速度v2做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.則下列說(shuō)法中正確的有(  )

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