如圖,虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1,帶電粒子從邊界MN上的A點(diǎn)以速度vo垂直磁場方向射人磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點(diǎn)射出。若在粒子經(jīng)過的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2,讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射人磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B'點(diǎn)射出(圖中未標(biāo)出),不計粒子的重力。下列關(guān)于粒子的說法正確的是
A.點(diǎn)在B點(diǎn)的右側(cè)
B.從點(diǎn)射出的速度大于從B點(diǎn)射出的速度
C.從點(diǎn)射出的速度方向平行于從B點(diǎn)射出的速度方向
D.從A到B'的時間等于從A到B的時間
C

試題分析:粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動時,根據(jù),可得可知,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,粒子運(yùn)動的軌道半徑越小,所以帶電粒子在PQ上方時做圓周運(yùn)動的半徑變。W釉竭^PQ連線的速度方向不變,故運(yùn)動軌跡(PQ上方)如圖,因此B′點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè);故A錯誤;

洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功,所以粒子的速度不變.故B錯誤;從圖中可以看出,兩種情況下,粒子穿過PQ連線時轉(zhuǎn)過的角度相同,所以從PQ的上方出來時的速度方向是相同的,因此從B′點(diǎn)射出的速度方向平行于從B 點(diǎn)射出的速度方向,故C正確;帶電粒子兩次在PQ上方運(yùn)動時,轉(zhuǎn)過的角度相同,而運(yùn)動周期可知磁感強(qiáng)度越大,運(yùn)動周期越小,在粒子經(jīng)過的區(qū)域PQ 上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場時,上方的磁場變大,粒子穿過上方的時間就變小,所以從A 到B′的時間小于從A 到B 的時間,故D錯誤
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O(shè)為圓心,OH為對稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點(diǎn)和收集點(diǎn).CM垂直磁場左邊界于M,且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角(紙面內(nèi))從C射出,這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D,試求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向(提示:可考慮沿CM方向運(yùn)動的離子為研究對象);
(2)離子沿與CM成θ角的直線CN進(jìn)入磁場,其軌道半徑和在磁場中的運(yùn)動時間;
(3)線段CM的長度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)甲圖為質(zhì)譜儀的原理圖.帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場.該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后,最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn).測得G、H間的距離為d,粒子的重力忽略不計.

(1)設(shè)粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,試證明該粒子的比荷為:;
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場的區(qū)域?yàn)閳A形,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變。要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示的兩物塊,甲帶正電,乙是不帶電的絕緣體.甲、乙疊放在一起置于粗糙的水平地板上,地板上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)用一水平拉力F拉乙物塊,使甲、乙無相對滑動一起向左做勻加速運(yùn)動,在此運(yùn)動過程中(  )
A.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大
B.甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變
C.水平拉力F保持不變
D.水平拉力F不斷增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(19)許多儀器中可利用磁場控制帶電粒子的運(yùn)動軌跡.在如圖所示的真空環(huán)境中,有一半徑r=0.05m的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場,其右側(cè)相距d=0.05m處有一足夠大的豎直屏.從S處不斷有比荷=1×108C/kg的帶正電粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,經(jīng)過磁場區(qū)域后打在屏上.不計粒子重力.求:
 
(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌跡半徑;
(2)繞通過P點(diǎn)(P點(diǎn)為SQ與磁場邊界圓的交點(diǎn))垂直紙面的軸,將該圓形磁場區(qū)域逆時針緩慢移動90°的過程中,粒子在屏上能打到的范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一垂直于紙向外的有界勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其邊界為一邊長L的正三角形(邊界上有磁場)ABC為三角形的三個頂點(diǎn).今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計重力),以速度,從AB邊上的某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入,然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出.若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出,則

                   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,為一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場邊界邊長為,三個粒子以相同的速度從點(diǎn)沿方向射入,粒子1從點(diǎn)射出,粒子2從c點(diǎn)射出,粒子3從邊垂直于磁場邊界射出,不考慮粒子的重力和離子間的相互作用。根據(jù)以上信息,可以確定( )
A.粒子1帶負(fù)電,粒子2不帶電,粒子3帶正電
B.粒子1和粒子3的比荷之比為2:1
C.粒子1和粒子2在磁場中運(yùn)動時間之比為4:1
D.粒子3的射出位置與點(diǎn)相距

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖是荷質(zhì)比相同的a、b兩粒子從O點(diǎn)垂直勻強(qiáng)磁場進(jìn)入正方形區(qū)域的運(yùn)動軌跡,則
A.a(chǎn)的質(zhì)量比b的質(zhì)量大B.a(chǎn)帶正電荷、b帶負(fù)電荷
C.a(chǎn)在磁場中的運(yùn)動速率比b的大D.a(chǎn)在磁場中的運(yùn)動時間比b的長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R 的絕緣圓柱形筒內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔M、N,現(xiàn)有一束速率不同、比荷均為k的正、負(fù)離子,從M孔以α角入射,一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力).則從N孔射出的離子(  )
A.是正離子,速率為kBR/cos α
B.是正離子,速率為kBR/sin α
C.是負(fù)離子,速率為kBR/sin α
D.是負(fù)離子,速率為kBR/cos α

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