精英家教網(wǎng)如圖所示,有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,某帶電粒子的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)大小為k,由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng),又從P點(diǎn)穿出磁場(chǎng). 下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)粒子所受重力)( 。
分析:本題中帶電粒子先在加速電場(chǎng)中加速,后磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理求出加速獲得的速度與加速電壓U的表達(dá)式,再由磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)半徑公式r=
mv
qB
分析半徑的變化,進(jìn)行解答.
解答:解:設(shè)帶電粒子的質(zhì)量和電荷量分別為m和q.
加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理得:
    qU=
1
2
mv2
,得v=
2qU
m
=
2kU

在磁場(chǎng)中,軌跡半徑為r=
mv
qB
=
2kU
kB
=
1
B
2U
k

A、如果只增加U,軌跡半徑r增大,粒子可以從Pc之間或bc之間某位置穿出磁場(chǎng),不可能從dP之間某位置穿出磁場(chǎng).故A錯(cuò)誤.
B、如果只減小B,軌跡半徑r增大,粒子可以從Pc之間或bc之間某位置穿出磁場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)方向不變,不可能從ab邊某位置穿出磁場(chǎng).故B錯(cuò)誤.
C、如果既減小U又增加B,軌跡半徑r減小,粒子可以從ad邊某位置穿出磁場(chǎng).故C錯(cuò)誤.
D、如果只增加k,軌跡半徑r減小,粒子可以從dP之間某位置穿出磁場(chǎng).故D正確.
故選D
點(diǎn)評(píng):本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)動(dòng)能定理和圓周運(yùn)動(dòng)半徑公式結(jié)合,得到半徑與B、U的關(guān)系,即可進(jìn)行分析判斷.
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:

如圖所示,有理想邊界的直角三角形區(qū)域abc內(nèi)部存在著兩個(gè)方向相反的垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),e是斜邊ac上的中點(diǎn),be是兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想分界線.現(xiàn)以b點(diǎn)為原點(diǎn)O,沿直角邊bc作x軸,讓在紙面內(nèi)與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上,t=0時(shí)導(dǎo)線框C點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O的位置.讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過(guò)磁場(chǎng),現(xiàn)規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向,在下列四個(gè)i-x圖象中,能正確表示感應(yīng)電流隨線框位移變化關(guān)系的是(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?河?xùn)|區(qū)一模)如圖所示,有理想邊界的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,兩邊界間距s=0.1m.一邊長(zhǎng) L=0.2m的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成,總電阻R=0.4Ω.現(xiàn)使線框以v=2m/s的速度從位置I勻速運(yùn)動(dòng)到位置Ⅱ.
(1)求cd邊未進(jìn)入右方磁場(chǎng)時(shí)線框所受安培力的大。
(2)求整個(gè)過(guò)程中線框所產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)在坐標(biāo)圖中畫(huà)出整個(gè)過(guò)程中線框a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在xoy坐標(biāo)平面內(nèi)存在著如圖所示的有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x<-2d的區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿+x軸方向,在-2d<x<0的區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿+y軸方向,在x>0的區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
2Em
qd
,方向垂直于該平面向外.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的微粒從x軸上的x=-3d處由靜止釋放,經(jīng)過(guò)-2d<x<0的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng).求:
(1)微粒到達(dá)x=-2d處的速度;
(2)微粒離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿y軸正方向上的位移;
(3)微粒第一次打到x軸上的坐標(biāo).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)一矩形線圈abcd放置在如圖所示的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(oo′的左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng),右邊沒(méi)有),線圈的兩端接一只燈泡.已知線圈的匝數(shù)n=100,電阻r=1.0Ω,ab邊長(zhǎng)L1=0.5m,ad邊長(zhǎng)L2=0.3m,小燈泡的電阻R=9.0Ω,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-2T.線圈以理想邊界oo′為軸以角速度ω=200rad/s按如圖所示的方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(OO′軸離ab邊距離
2
3
L2
),以如圖所示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn).求:
①在0-
T
4
的時(shí)間內(nèi),通過(guò)小燈泡的電荷量;
②畫(huà)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象(以abcda方向?yàn)檎较,至少?huà)出一個(gè)完整的周期);
③小燈泡消耗的電功率.

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