如圖示,在空間存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域足夠大,在磁場中有一重力不計(jì)的帶電粒子在磁場中做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng),則(  )
分析:帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng),才受到洛倫茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn).由左手定則,根據(jù)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系及運(yùn)動(dòng)軌跡,可確定洛倫茲力的方向與電荷的電性.
根據(jù)牛頓第二定律,洛倫茲力提供向心力,從而求出運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑與周期公式,因可確定速率增大時(shí),周期及半徑如何變化.
解答:解:A、在磁場中有一重力不計(jì)的帶電粒子在磁場中做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則可知,粒子帶正電,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式T=
2πm
Bq
,可知,周期與運(yùn)動(dòng)的速率無關(guān),當(dāng)增大粒子的速率,運(yùn)行周期仍不變,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式,R=
mv
Bq
,可知,若突然增大粒子的速率,則運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑也增大,由于只受洛倫茲力作用,且始終與速度方向相垂直,因此做半徑增大的勻速圓周運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D、若突然改變磁場的方向,由左手定則可知,該粒子在磁場中受到的洛倫茲力與原來方向相反,將做順時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng),故D正確;
故選:D
點(diǎn)評:考查左手定則的應(yīng)用,掌握圓周運(yùn)動(dòng)半徑與周期公式,知道洛倫茲力始終與速度方向垂直,因此粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
練習(xí)冊系列答案
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(2007?朝陽區(qū)二模)如圖所示的空間存在一勻強(qiáng)磁場,其方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶,磁場的右邊界為MN,在MN右側(cè)有一矩形金屬線圈abcd,ab邊與MN重合.現(xiàn)使線圈以ab邊為軸按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),將a、b兩端連到示波器的輸入端,若電流從a 到b為正,則從下圖中示波器觀察到的ab中電流隨時(shí)間變化的規(guī)律是(  )

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(2011?長沙縣模擬)如圖所示的空間存在一勻強(qiáng)磁場,其方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶铮艌龅挠疫吔鐬镸N,在MN右側(cè)有一矩形金屬線圈學(xué)abcd,ab邊與MN重合.現(xiàn)使線圈以ab邊為軸按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從cd邊剛好進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí),則ab中電流隨時(shí)間變化的規(guī)律是( 。

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如圖中的實(shí)線圓周表示一固定于光滑絕緣水平桌面上、直徑為d的光滑絕緣軌道,軌道平面水平,A、B、C為軌道上三個(gè)點(diǎn),構(gòu)成一等腰三角形,AC為直徑,O為軌道圓心,該裝置所在空間存在一沿水平方向的勻強(qiáng)電場,已知A、O、B三點(diǎn)的電勢?A>?O>?B,且電勢差UAO=UOB=U0,一帶電量為+q的小球獲得一初速度后恰好能沿軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖示,在空間存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域足夠大,在磁場中有一重力不計(jì)的帶電粒子在磁場中做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng),則

A.該粒子可能帶負(fù)電          

B.若增大粒子的速率,則運(yùn)行周期將變小

C.若突然增大粒子的速率,則其軌跡會(huì)變成橢圓

D.若突然改變磁場的方向,則該粒子在磁場中將做順時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)

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