如果運動電荷除磁場力外不受其他任何力的作用,則帶電粒子在磁場中作下列運動可能成立的是(  )
A.勻速直線運動B.勻變速直線運動
C.平拋運動D.勻變速曲線運動
帶電粒子進入磁場后,根據(jù)速度的方向與磁場的方向之間的關系,有三種運動的情況:
1.速度的方向與垂直的方向平行,此時帶電粒子不受洛倫茲力的作用,所以帶電粒子做勻速直線運動.
2.速度的方向與磁場的方向垂直,出生時帶電粒子受到與速度方向垂直的洛倫茲力,由于洛倫茲力始終與速度垂直,所以粒子做勻速圓周運動.
3.速度的方向與磁場的方向之間的有任意夾角(≠90°),此時粒子的運動可以分解成兩個分運動,合起來是勻速螺旋運動.
A、由以上的分析可知,速度的方向與垂直的方向平行時,帶電粒子做勻速直線運動.故A正確;
B、勻變速運動是指的加速度不變的運動,如果運動電荷除磁場力外不受其它任何力的作用,洛倫茲力的方向與速度方向垂直,所以粒子一定做曲線運動.故B錯誤;
C、D、如果做勻變速運動說明加速度的方向是始終不變的,而洛倫茲力大小F=qvB,方向始終與速度的方向垂直,即方向始終都在變化,所以粒子的加速度是變化的,不可能是勻變速曲線運動.平拋運動是一種勻變速曲線運動.故C錯誤,D錯誤.
故選:A.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,PQ為一塊長為L、水平固定放置的絕緣平板,整個空間存在著水平向左的勻強電場,板的右半部分存在著垂直于紙面向里的有界勻強磁場.一質量為m、帶電荷量為q的物體,從板左端P由靜止開始做勻加速運動,進入磁場后恰好做勻速直線運動,碰到右端帶控制開關K的擋板后被彈回,且電場立即被撤消,物體在磁場中仍做勻速運動,離開磁場后又做勻減速運動,最后停在C點,已知PC=
L
4
,物體與板間動摩擦間數(shù)為μ,求:
(1)物體帶何種電荷?
(2)物體與板碰撞前后的速度v1和v2
(3)電場強度E和磁感應強度B各多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一足夠長的矩形區(qū)域abcd內充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,矩形區(qū)域的左邊界ad長為L,現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一速度方向與ad邊夾角為30°、大小為v0的帶正電粒子,如圖所示.已知粒子電荷量為q,質量為m(重力不計):
(1)若要求粒子能從ab邊射出磁場,v0應滿足什么條件?
(2)若要求粒子在磁場中運動的時間最長,粒子應從哪一條邊界處射出?最長時間是多少?出射點位于該邊界上何處?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在圓形區(qū)域內存在垂直紙面向外的勻強磁場,ab是圓的直徑.一不計重力的帶電粒子從a點射入磁場,速度大小為v,當速度方向與ab成30°角時,粒子在磁場中運動的時間最長,且為t;若相同的帶電粒子從a點沿ab方向射入磁場,也經(jīng)時間t飛出磁場,則其速度大小為( 。
A.
3
6
v
B.
1
2
v
C.
2
3
v
D.
3
2
v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,A、B、C三板平行,B板延長線與圓切于P點,C板與圓切于Q點.離子源產(chǎn)生的初速為零、帶電量為q、質量為m的正離子被電壓為U0的加速電場加速后沿兩板間中點垂直射入勻強偏轉電場,偏轉后恰從B板邊緣離開電場,經(jīng)過一段勻速直線運動,進入半徑為r的圓形勻強磁場,偏轉后垂直C板打在Q點.(忽略粒子所受重力)
q
m
=2×104c/kg
,U0=100V,偏轉電場極板長l=6cm、板間距d=2
3
cm
,r=4cm)
求:(1)偏轉電壓U;
(2)粒子進入磁場時速度的大小及速度與B板的夾角;
(3)磁感應強度B的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在第一象限區(qū)域內有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B=2.0×10-3T,一帶正電荷的粒子A以v=3.5×104m/s的速率從x軸上的P(0.50,0)處以與x軸正方向成某一角度的方向垂直射入磁場,從
y軸上的M(0,0.50)處射出磁場,且運動軌跡的半徑是所有可能半徑值中的最小值.設粒子A的質量為m、電荷量為q.不計粒子的重力.
(1)求粒子A的比荷
q
m
;(計算結果請保留兩位有效數(shù)字,下同)
(2)如果粒子A運動過程中的某個時刻,在第一象限內再加一個勻強電場,就可以使其此后沿x軸負方向做勻速直線運動并離開第一象限,求該勻強電場的場強大小和方向,并求出粒子射出磁場處的坐標值;
(3)如果要粒子A按題干要求從M處射出磁場,第一象限內的磁場可以局限在一個最小的矩形區(qū)域內,求出這個最小的矩形區(qū)域的面積.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質量為m,電量為q的帶電粒子,由靜止經(jīng)電壓為U加速后,經(jīng)過A點,垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場后落到圖中D點,(忽略重力和空氣阻力)
求:(1)帶電粒子在A點垂直射入磁場區(qū)域時速度V;
(2)A、D兩點間的距離L.
(3)已知磁場的寬度為d,要使粒子能從磁場的右邊界飛出,加速電壓U應該滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

圖中為一“速度選擇器”裝置示意圖.a(chǎn)、b為水平放置的平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子,可在a、b間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場,使所選電子能夠沿水平直線OO′運動由O′射出,電子重力不計,可能達到上述目的辦法是( 。
A.使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向里
B.使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向里
C.使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向外
D.使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向外

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質譜儀是一種分析同位素的重要工具,它的構造原理如圖所示。離子源S產(chǎn)生質量為m、電荷量為q的鉀離子,離子出來時速度很小,可視為零。離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場,經(jīng)半圓周到達照相底片上的P點。

(1)求粒子進入磁場時的速度;
(2)求P點到入口S1的距離x;
(3)在實驗過程中由于儀器不完善,加速電壓在平均值U附近變化U,求需要以多大相對精確度U/U維持加速電壓值,才能使鉀39、鉀41的同位素束在照相底片上不發(fā)生覆蓋。

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