精英家教網(wǎng)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶電粒子(不計(jì)重力)以某一初速度沿直徑方向射入,穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間為t,速度方向偏轉(zhuǎn)60°,如圖所示.則(  )
A、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為
3
R
B、周期為3t
C、比荷為
π
3Bt
D、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為
3
πR
3t
分析:畫出軌跡,由幾何知識(shí)求出半徑,根據(jù)牛頓第二定律求出比荷.求出粒子運(yùn)動(dòng)的周期,再根據(jù)偏轉(zhuǎn)角與時(shí)間的關(guān)系公式:t=
θ
T求得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度.
解答:精英家教網(wǎng)解:A、設(shè)帶電粒子的偏向角為θ=60°,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,
由幾何知識(shí)得:粒子運(yùn)動(dòng)的半徑r=Rcot30°=
3
R.故A正確.
B、由t=
θ
360°
T=
60°
360°
T,得周期 T=6t,故B錯(cuò)誤.
C、由T=
2πm
qB
得,
q
m
=
TB
=
6t?B
=
π
3Bt
,故C正確.
D、根據(jù) T=
2πr
v
,得v=
2πr
T
=
2π?
3
R
6t
=
3
πR
3t
,故D正確.
故選:ACD
點(diǎn)評(píng):本題是粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡問(wèn)題,關(guān)鍵是運(yùn)用幾何知識(shí)畫出軌跡、求出半徑.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在以O(shè)為圓心,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外.豎直平行正對(duì)放置的兩金屬板A、K連在電壓可調(diào)的電路中. S1、S2為A、K板上的兩個(gè)小孔,且S1、S2和O在同一直線上,另有一水平放置的足夠大的熒光屏D,O點(diǎn)到熒光屏的距離h.比荷(電荷量與質(zhì)量之比)為k的帶正電的粒子由S1進(jìn)入電場(chǎng)后,通過(guò)S2射向磁場(chǎng)中心,通過(guò)磁場(chǎng)后落到熒光屏D上.粒子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度及其所受重力均可忽略不計(jì).
(1)求粒子垂直打到熒光屏上M點(diǎn)時(shí)速度的大;
(2)調(diào)節(jié)滑片P,使粒子打在熒光屏上N點(diǎn),MN=
3
/3h(如圖所示),求此時(shí)A、K兩極板間的電壓.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,有一電子束從a點(diǎn)處以一定的水平速度飛向豎直放置的熒光屏,并垂直擊中熒光屏上的b點(diǎn).已知電子的質(zhì)量為m,電量為e.若在電子束運(yùn)行途中加一個(gè)僅存在于半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,圓心O在點(diǎn)a、b連線上,點(diǎn)O距熒光屏的距離為L(zhǎng).
(1)為使電子束仍擊中熒光屏上的點(diǎn)b,可加一場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng).指出此勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和范圍,并求出電子束的速度.
(2)現(xiàn)撤去電場(chǎng),電子束仍以原速度大小沿水平方向從a點(diǎn)發(fā)射,試求出此時(shí)屏上側(cè)移量y的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?長(zhǎng)沙縣模擬)如圖(a)所示,在以直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電粒子由磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處,以速度v0沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng),粒子恰好能從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處,沿y軸正方向飛出磁場(chǎng),不計(jì)帶電粒子所受重力.
(1)求粒子的荷質(zhì)比
qm
.(要求畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖)
(2)若磁場(chǎng)的方向和所在空間的范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng),粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向相對(duì)于入射方向改變了θ角,如圖(b)所示,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大。ㄒ螽嫵隽W釉诖艌(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,帶電平行金屬板相距為2R,在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直綁面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩板及其上側(cè)邊緣連線均與磁場(chǎng)邊界剛好相切.一帶電粒子(不計(jì)重力)沿兩板間中心線O1O2從O1點(diǎn)豎直向下以某一速度射入,沿直線通過(guò)圓形磁場(chǎng)、電場(chǎng)復(fù)合區(qū)域,然后恰好從左極板下邊緣飛出,在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0.若僅撤去磁場(chǎng),該粒子仍從O1點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng)
t0
2
時(shí)間打到極板上.
(1)試判斷該粒子帶何種電荷;
(2)求兩極板間電壓U;
(3)若兩極板不帶電,保持磁場(chǎng)不變,帶電粒子仍沿中心線O1O2從O1點(diǎn)射入,欲使帶電粒子不打在極板上,粒子的速度應(yīng)滿足什么條件?(已知sin2θ=2sinθ,tanθ=
2tan
θ
2
1-tan2
θ
2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN是一豎直放置的感光板.從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速度為v的粒子,不考慮粒子間的相互作用力,關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是( 。
A、只要對(duì)著圓心入射,出射后均可垂直打在MN上
B、對(duì)著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長(zhǎng)線不一定過(guò)圓心
C、對(duì)著圓心入射的粒子,速度越大在磁場(chǎng)中通過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng),時(shí)間也越長(zhǎng)
D、只要速度滿足v=
qBR
m
,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

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