如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.三個(gè)粒子都帶正電荷
B.c粒子速率最小
C.c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta=Tb=Tc

A、三個(gè)帶電粒子均向上偏轉(zhuǎn),射入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力均向上,根據(jù)左手定則判斷得知:三個(gè)粒子都帶正電荷.故A正確.
B、粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)qvB=m
v2
r
,可得:r=
mv
qB
,則可知三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同,在同一個(gè)磁場(chǎng)中,當(dāng)速度越大時(shí)、軌道半徑越大,則由圖知,a粒子的軌跡半徑最小,c粒子的軌跡半徑最大,則a粒子速率最小,c粒子速率最大,故B錯(cuò)誤,
C、D三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量和電荷量都相同,由粒子運(yùn)動(dòng)的周期 T=
2πm
qB
及 t=
θ
T,θ是粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角,也等于速度的偏轉(zhuǎn)角,可知,三粒子運(yùn)動(dòng)的周期相同,即Ta=Tb=Tc
由圖知,a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最大,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),c在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最小,c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,故CD正確.
本題選錯(cuò)誤的,故選:B.
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:多選題

如圖所示,OP、OQ為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,磁場(chǎng)分布足夠廣,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、電量為q的電荷(重力不計(jì))以平行于OQ邊的速度從M點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入,并從N點(diǎn)垂直O(jiān)Q離開,已知θ=30°,OM=l,則( 。
A.該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑等于
l
2
B.該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑等于l
C.該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
πm
6qB
D.該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
πm
2qB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電粒子,以初速度υ0垂直進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,從P點(diǎn)離開該區(qū)域,此時(shí)側(cè)向位移為y,粒子重力不計(jì),則( 。
A.粒子在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力一定比磁場(chǎng)力大
B.粒子在P點(diǎn)的加速度為(qE-qυ0B)/m?
C.粒子在P點(diǎn)的速率為
v20
+
2qyE
m
D.粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能為
1
2
m
v20
-qyE
?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在xoy坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有一半徑為R的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓心為O′,在第二象限內(nèi)有一平行板電容器,其下極板恰好與x軸重合,平行板右端與y軸相齊.已知平行板內(nèi)存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電粒子(其重力不計(jì)),沿平行于x軸的方向從P點(diǎn)射入電容器,且恰好作直線運(yùn)動(dòng),后又進(jìn)入第一象限的半圓形磁場(chǎng),最后由O′點(diǎn)垂直x軸射出.求:
(1)帶電粒子的速度v;
(2)半圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一束電子以不同的速率沿如圖所示方向飛入橫截面是一個(gè)正方形的,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則下列說法中正確的是(  )
A.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的電子,其軌跡線一定越長(zhǎng)
B.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子,其軌跡線一定重合
C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的電子,其軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角一定越大
D.速率不同的電子,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平放置的平行金屬板A和D間的距離為d,金屬板長(zhǎng)為L=
3
d
,兩板間所加電壓為U,D板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K,NM與水平擋板NP成60°角,且擋板足夠長(zhǎng),K與N間的距離為KN=a.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從A、D的中點(diǎn)O沿平行于金屬板方向OO'以某一速度射入,不計(jì)粒子的重力.該粒子穿過金屬板后恰好穿過小孔K:
(1)求該粒子從O點(diǎn)射入時(shí)的速度大小v0;
(2)若兩檔板所夾的整個(gè)區(qū)域存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上,求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0
(3)若磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶,且只存在于兩檔板所夾間的某一區(qū)域內(nèi),同樣使該粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bmin

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在一矩形區(qū)域內(nèi)不加磁場(chǎng)時(shí),不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入,穿過此區(qū)域的時(shí)間為t.若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),帶電粒子仍以原來的初速度入射,粒子飛出時(shí)偏離原方向60°.利用以上數(shù)據(jù)求出下列物理A.帶電粒子的比荷B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖示,一個(gè)質(zhì)子以速度v進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,速度方向與磁場(chǎng)方向垂直.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B,質(zhì)子的電荷為q,質(zhì)量為m.質(zhì)子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),用所給的這些物理量,推導(dǎo)出質(zhì)子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R的表達(dá)式為______.已知磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=6.3×10-2T,質(zhì)子電荷q=1.6×10-19C,質(zhì)子質(zhì)量m=1.7×10-27kg,則計(jì)算出質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為______s(保留二位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第三象限有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng),一系列電荷量為q、質(zhì)量不同的帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力),沿與x軸平行的水平線通過第三象限電磁場(chǎng)進(jìn)入y軸右側(cè)垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)左邊界與y軸重合,磁場(chǎng)右邊界與y軸平行且與x軸交于P點(diǎn),已知OP=L,磁場(chǎng)上下足夠長(zhǎng).
(1)求這束帶電粒子速度的大小v;
(2)質(zhì)量滿足什么條件的帶電粒子能第2次從y軸通過?
(3)如果一種帶電粒子與磁場(chǎng)右邊界成60°角射出磁場(chǎng),則帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少?

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