1.如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)勻強磁場的方向垂直于紙面向里,一個不計重力的帶電粒子,以速度v從M點水平向右進入磁場,并從N點水平向左離開磁場,MN的長度等于R,若讓該粒子從P點,以速度2v,沿半徑方向射入磁場,則該粒子在磁場中的運動時間為( 。
A.$\frac{πR}{2v}$B.$\frac{πR}{4v}$C.$\frac{3πR}{2v}$D.$\frac{2πR}{v}$

分析 根據(jù)題意明確粒子運動軌跡,從而明確粒子的電性和運動半徑,再對由P點射入的粒子分析,明確半徑大小,從而確定運動軌跡,再根據(jù)v=$\frac{l}{t}$即可求得運動時間.

解答 解:粒子從M點垂直MN射入,則粒子在磁場中運動軌跡如圖所示;由圖可知,粒子在磁場中恰經(jīng)過半圓,由幾何關(guān)系可知,半徑為$\frac{R}{2}$;
根據(jù)Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{R}$可知,當(dāng)速度變成2倍后,半徑變?yōu)镽,故從P點射入的粒子在磁場中恰好經(jīng)過$\frac{1}{4}$圓周,則運動時間t=$\frac{\frac{2πR}{4}}{2v}$=$\frac{πR}{v}$;故B正確,ACD錯誤.
故選:B.

點評 本題考查帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題,要注意明確圓心和半徑的確定,從而利用幾何關(guān)系進行分析求解,注意求速度可以利用線速度定義直接求解,也可以先求周期和轉(zhuǎn)過的圓心角求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,兩根完全相同的光滑金屬導(dǎo)軌OP、OQ固定在水平桌面上,導(dǎo)軌間的夾角為θ=74°.導(dǎo)軌所在空間有垂直于桌面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B0=0.2T.t=0時刻,一長為L=lm的金屬桿MN在外力作用下以恒定速度v=0.2m/s從O點開始向右滑動.在滑動過程中金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好,且始終垂直于兩導(dǎo)軌夾角的平分線,金屬桿的中點始終在兩導(dǎo)軌夾角的平分線上.導(dǎo)軌與金屬桿單位長度的電阻均為r0=0.1Ω.求
(1)t=2s時,金屬桿中的電流強度I;
(2)0~2s內(nèi),閉合回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,一半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子(不計重力)以速度為v從筒壁的A孔沿半徑方向進入筒內(nèi),設(shè)粒子與筒壁的碰撞無電量和能量的損失,那么要使粒子與筒壁連續(xù)碰撞,繞筒壁一周后恰好又從A孔射出,問:
(1)磁感強度B的大小必須滿足什么條件?
(2)粒子在筒中運動的時間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示,在y軸左側(cè)放置一加速電場和偏轉(zhuǎn)電場構(gòu)成的發(fā)射裝置,C、D兩板的中心線處于y=8cm的直線上;右側(cè)圓形勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B=$\frac{2}{3}$T、方向垂直xoy平面向里,在x軸上方11cm處放置一個與x軸平行的光屏.已知A、B兩板間電壓UAB=100V,C、D兩板間電壓 UCD=300V,偏轉(zhuǎn)電場極板長L=4cm,兩板間距離d=6cm,磁場圓心坐標(biāo)為(6,0)、半徑R=3cm.現(xiàn)有帶正電的某種粒子從A極板附近由靜止開始經(jīng)電場加速,穿過B板沿C、D兩板間中心線y=8cm進入偏轉(zhuǎn)電場,由y軸上某點射出偏轉(zhuǎn)電場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在屏上.帶電粒子比荷$\frac{q}{m}$=106c/kg,不計帶電粒子的重力.求:
(1)該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時速度大小和方向;
(2)該粒子打在屏上的位置坐標(biāo);
(3)若將發(fā)射裝置整體向下移動,試判斷粒子能否垂直打到屏上?若不能,請簡要說明理由.若能,請計算該粒子垂直打在屏上的位置坐標(biāo)和發(fā)射裝置移動的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線x=-2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強電場,其中x軸上方的電場方向沿y軸負方向,x軸下方的電場方向沿y軸正方向.在電場左邊界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子.從某時刻起由A點到C點間的粒子,依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場.若從A點射入的粒子,恰好從y軸上的A′(0,l0)沿x軸正方向射出電場,其軌跡如圖虛線所示.不計粒子的重力及它們間的相互作用.求
(1)粒子從A點到A′的時間t;
(2)勻強電場的電場強度E.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,abcd是一個正方形的盒子,在cd邊的中點有一小孔e,盒子中矗著ad方向的勻強電場,場強為E,一粒子源不斷地從a處的小孔沿ab方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子,粒子的速度為v0,經(jīng)電場作用后恰好從e處的小孔射出,現(xiàn)撤去電場,在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,粒子仍恰好從e也射出.求:電場強度E和磁感應(yīng)強度B的比值.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為$\frac{1}{2}$L,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場.一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場.不計粒子重力.試求:
(1)兩金屬板間所加電壓U的大。
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大;
(3)在圖中畫出粒子再次進入電場后的運動軌跡,并求出粒子再次從電場中飛出的位置與速度方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,在一個邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場.三個相同帶正電的粒子,比荷為$\frac{q}{m}$,先后從A點沿AD方向以大小不等的速度射入勻強磁場區(qū)域,粒子在運動過程中只受磁力作用.已知編號為①的粒子恰好從F點飛出磁場區(qū)域,編號為②的粒子恰好從E點飛出磁場區(qū)域,編號為③的粒子從ED邊上某一點垂直邊界飛出磁場區(qū)域.則( 。
A.編號為①的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間為$\frac{πm}{qB}$
B.編號為②的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間為$\frac{πm}{3qB}$
C.三個粒子進入磁場的速度依次減小
D.三個粒子在磁場內(nèi)運動的時間依次增加

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.A、B、C是三個不同規(guī)格的燈泡,按圖所示方式連接恰好能正常發(fā)光,已知電源的電動勢為E,內(nèi)電阻為r,將滑動變阻器的滑片P向左移動,則三個燈亮度變化是(  )
A.都比原來亮B.都比原來暗
C.A、B燈比原來亮,C燈變暗D.A、B燈比原來暗,C燈變亮

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同步練習(xí)冊答案