如右圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面,在該區(qū)域加沿圓柱軸線方向的勻強磁場.帶電粒子(不計重力)第一次以速度沿截面直徑入射,粒子飛入磁場區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)60°角;該帶電粒子第二次以速度
從同一點沿同一方向入射,粒子飛出磁場區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)90°角.則帶電粒子第一次和第二次在磁場中運動的( )
A.半徑之比為![]() | B.速度之比為![]() |
C.時間之比為2∶3 | D.時間之比為3∶2 |
C
解析試題分析:設(shè)磁場半徑為R,
當(dāng)?shù)谝淮我运俣?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/cd/f/ypgqn.png" style="vertical-align:middle;" />沿截面直徑入射時,根據(jù)幾何知識可得:,即
當(dāng)?shù)诙我运俣?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/d0/5/0v9gl.png" style="vertical-align:middle;" />沿截面直徑入射時,根據(jù)幾何知識可得:,所以
,A錯誤
兩次情況下都是同一個帶電粒子在相等的磁感應(yīng)強度下運動的,所以根據(jù)公式,可得
,B錯誤
因為周期,與速度無關(guān),所以運動時間比為
,C正確,D錯誤
故選C
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動;
點評:帶電粒子僅在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動,洛倫茲力只改變速度的方向不改變速度的大小,洛倫茲力對粒子也不做功.同時當(dāng)粒子沿半徑方向入射,則也一定沿著半徑方向出射.
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
(10分)如圖所示,ab、cd為兩根相距2m的平行金屬導(dǎo)軌,水平放置在豎直向下的勻強磁場中,當(dāng)質(zhì)量為3.6kg的金屬棒MN中通以5A的電流時,棒沿導(dǎo)軌作勻速運動;當(dāng)棒中電流增加到8A時,棒能獲得2m/s2的加速度,求勻強磁場的磁感強度的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,帶有正電荷的A粒子和B粒子同時以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強磁場的邊界上的O點分別以30°和60°(與邊界的夾角)射入磁場,又恰好都不從另一邊界飛出,則下列說法中正確
的是( )
A.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為
B.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為
C.A、B兩粒子的之比是
D.A、B兩粒子的之比是
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如下圖所示,電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成.當(dāng)電源接通后,磁場對流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用,使炮彈獲得極大的發(fā)射速度.下列各俯視圖中正確表示磁場B方向的是( )
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.在時間內(nèi),長直導(dǎo)線中電流向上,則線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是( )
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() ![]() |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如右圖所示,沒有磁場時,顯像管內(nèi)電子束打在熒光屏正中的O點,加磁場后電子束打在熒光屏O點上方的P點,則所加磁場的方向可能是( )
A.垂直于紙面向內(nèi) | B.垂直于紙面向外 |
C.平行于紙面向上 | D.平行于紙面向下 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
如圖所示,一個帶正電的粒子,質(zhì)量為m,電量為q,從隔板AB上的小孔O處沿與隔板成45°角射入如圖所示的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度為B,粒子的初速度為v0,重力不計,則粒子再次到達隔板所經(jīng)過的時間t =_____________,到達點距射入點O的距離為___________
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距為d,導(dǎo)軌一端與電源相連,垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示.長為L的金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌成600角,此時,通過金屬棒的電流為I,則金屬棒所受的安培力大小為______.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,第四象限內(nèi)存在方向沿-y方向、電場強度為E的勻強電場。從y軸上坐標(biāo)為a的一點向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子,速度方向范圍是與+y方向成30°~150°,且在xOy平面內(nèi)。結(jié)果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上,然后進入第四象限的勻強電場區(qū)。已知帶電粒子電量為q,質(zhì)量為m,粒子的重力及粒子間相互作用不計。求:
(1)垂直y軸方向射入磁場粒子運動的速度大小v1;
(2)求粒子在第Ⅰ象限的磁場中運動的最長時間與最短時間差。;
(3)從x軸上x=(-1)a點射人第四象限的粒子穿過電磁場后經(jīng)過y軸上y=-b的點,求該粒子經(jīng)過y=-b點的速度大小。
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