長為L的水平板間,有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場,如圖所示,磁感應強度為B,板間距離也為L,板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子(不計重力),從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場,欲使粒子打在極板上,可采用的辦法是( 。
A.使粒子的速度v<
BqL
4m
B.使粒子的速度v>
5BqL
4m
C.使粒子的速度v>
BqL
m
D.使粒子的速度
BqL
4m
<v<
5BqL
4m

如圖所示,由題意知,帶正電的粒子從左邊射出磁場,其在磁場中圓周運動的半徑R
L
4
,故粒子在磁場中做圓周運動洛倫茲力提供向心力即:qvB=m
v2
R

可得粒子做圓周運動的半徑:R=
mv
qB

粒子不從左邊射出,則:
mv
qB
L
4

即:v>
qBL
4m

帶正電的粒子不從右邊射出,如圖所示,此時粒子的最大半徑為R,由上圖可知:R2=L2+(R-
L
2
2
可得粒子圓周運動的最大半徑:R=
5L
4

又因為粒子做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,粒子不從右邊射出,則:
mv
qB
5L
4

即:v<
5qBL
4m

故欲使粒子打在極板上,粒子的速度必須滿足
BqL
4m
<v<
5BqL
4m
,故D正確
故選:D
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

)如圖所示,AB為一水平放置的絕緣平板,虛線L右邊存在著垂直紙面向里的勻強磁場B。從t=0時刻起再在虛線右邊加一水平向左的電場,電場強度E隨時間t的變化規(guī)律是E=Kt。平板上有一質(zhì)量為m、帶電量為q的物體。物體與平板的動摩擦因素為μ。某時刻以速度從虛線左邊進入磁場,進入磁場后正好作勻加速運動。(不考慮電場變化對磁場的影響)

(1)物體帶何種電荷?
(2)物體運動的加速度a是多大?
(3)物體剛進入磁場時電場強度是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑絕緣桿固定在水平位置上,使其兩端分別帶上等量同種正電荷,桿上套著一帶正電小球,整個裝置處在一個勻強磁場中,磁感應強度方向垂直紙面向里,將靠近右端的小球從靜止開始釋放,在小球從右到左的運動過程中,下列說法正確的是()
A.小球受到的洛倫茲力大小變化,但方向不變
B.小球受到的洛倫茲力將不斷增大
C.小球的加速度先減小后增大
D.小球的電勢能一直減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,某一質(zhì)量為m的金屬滑塊,帶電量大小為q,以某一速度沿水平放置的木板進入電磁場空間,勻強磁場的方向垂直紙面向外,電場方向水平向右,滑塊與木板之間的摩擦系數(shù)為μ.已知滑塊由P點沿木板做勻速直線運動到Q點與開關碰撞,將Q點的開關撞開,使電場消失,只保留磁場,離開開關時滑塊的動能變?yōu)樵瓉淼?span mathtag="math" >
1
4
,并勻速返回P處,設往復運動的總時為T,P、Q間距離為L,碰撞時間不計.求:
(1)磁感應強度B的大。
(2)整個過程中克服摩擦力所做的功;
(3)勻強電場E的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一對平行正對的金屬板A、B,間距為d=0.1m,且極板足夠長,極板間有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度B=0.1T,連接在如圖所示的電路中,其中電阻R1=lΩ,R2=3Ω,電容器的電容C=20μF,電流表為理想電表.現(xiàn)在從圖中O1點以v0=1.0×l03 m/s的速度平行于極板A、B射入一束等離子體(含有大量的正離子相負離子,且不計重力),A、B構(gòu)成一個磁流體發(fā)電機,當電路穩(wěn)定后,電流表示數(shù)I=2A,則( 。
A.該磁流體發(fā)電機極板A帶正電,B帶負電
B.該磁流體發(fā)電機的電動勢為10V
C.電容器C、電阻R2兩端的電壓均為10V
D.電容器帶電量為1.2×10-4C

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個帶正電的油滴從圖所示的勻強電場上方A點自由下落,油滴落入勻強電場后,能較準確地描述油滴運動軌跡的是圖中的( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

根據(jù)載人航天工程第二步任務規(guī)劃,中國將在2010年至2015年問發(fā)射“天宮一號”目標飛行器和“天宮二號”、“天宮三號”兩個空間實驗室,2020年前后,中國將發(fā)射空間站核心艙和科學實驗艙,開始建造空間站.假設該空間站體積很大,宇航員可以在里面進行多項體育活動,一宇航員在站內(nèi)玩壘球(萬有引力可以忽略不計),上半側(cè)為勻強電場,下半側(cè)為勻強磁場,中間為分界面,電場與分界面垂直,磁場垂直紙面向里,電場強度為E=100V/m,宇航員位于電場一側(cè)距分界面為h=3m的P點,PO垂直于分界面,點D位于O點右側(cè),壘球質(zhì)量為m=0.1kg、帶電荷量為q=-0.05C,該宇航員從P點以初速度v0=10m/s平行于分界面投出壘球,要使壘球第一次通過界面就擊中D點,且能回到P點.求:
(1)OD之間的距離d.
(2)壘球從拋出到第一次回到P點的時間t.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子以某一初速度(動能為Ek)從坐標原點O沿x軸正方向進入場區(qū),若場區(qū)僅存在平行于y軸向上的勻強電場時,質(zhì)子通過P(d,d)點時的動能為5Ek;若場區(qū)僅存在垂直于xoy平面的勻強磁場時,質(zhì)子也能通過P點.不計質(zhì)子的重力.設上述勻強電場的電場強度大小為E、勻強磁場的磁感應強度大小為B,則下列說法中正確的是( 。
A.E=
3Ek
ed
B.E=
5Ek
ed
C.B=
mEk
ed
D.B=
2mEk
ed

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對某點的磁場方向描述正確的是( )
A.放在該點的小磁針靜止時北極所指的方向為該處的磁場方向
B.放在該點的小磁針北極所受磁場力的方向為該處的磁場方向
C.放在該點的小磁針靜止時南極所指的方向為該處的磁場方向
D.放在該點的小磁針南極所受磁場力的方向為該處的磁場方向

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