如圖所示,在坐標(biāo)系O-XY平面內(nèi)的O點(diǎn),有速率相同、方向各異、質(zhì)量為m、電量為-q的粒子.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.坐標(biāo)系中點(diǎn)P的坐標(biāo)為P(x,y).不計(jì)粒子的重力,不考慮粒子之間的相互作用.下列判斷正確的是( )

A.從O點(diǎn)出發(fā)的粒子中,可能有一個(gè)出發(fā)方向的粒子會(huì)過點(diǎn)P(x,y)
B.從O點(diǎn)出發(fā)的粒子中,可能有兩個(gè)出發(fā)方向的粒子會(huì)過點(diǎn)P(x,y)
C.如果知道過P點(diǎn)粒子的出發(fā)方向與OP之間的夾角,則可求得粒子的運(yùn)行速度
D.如果知道過P點(diǎn)粒子的出發(fā)方向與OX軸之間的夾角,則可求得粒子的運(yùn)行速度
【答案】分析:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)圓的對(duì)稱性,分析可知從O點(diǎn)出發(fā)的粒子中,可能有兩個(gè)出發(fā)方向的粒子會(huì)過點(diǎn).知道過P點(diǎn)粒子的出發(fā)方向與OP之間的夾角,根據(jù)粒子速度的偏向角等于軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角,就能求出圓心角,由幾何知識(shí)可求出軌跡的半徑,由r=即能求出粒子的運(yùn)行速度.知道過P點(diǎn)粒子的出發(fā)方向與OX軸之間的夾角,由于OP與x軸的夾角可求出,P點(diǎn)粒子的出發(fā)方向與OP之間的夾角也可求出,則也可求得粒子的運(yùn)行速度.
解答:解:
A、B帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速率大小一定,由r=得知,粒子運(yùn)動(dòng)的半徑一定,若r≠,由幾何知識(shí)可知,過O、P的圓有兩個(gè),粒子的速度也有兩個(gè)方向.故A錯(cuò)誤,B正確.
C、若知道過P點(diǎn)粒子的速度方向與OP之間的夾角,根據(jù)粒子速度的偏向角等于軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角,就能求出軌跡的圓心角,OP=,由幾何知識(shí)可求出軌跡的半徑,由r=即能求出粒子的運(yùn)行速度.故C正確.
D、OP與x軸的夾角為arctan,若知道過P點(diǎn)粒子的出發(fā)方向與OX軸之間的夾角,由幾何知識(shí)可求出P點(diǎn)粒子的速度方向與OP之間的夾角,就能求出速度的偏向角,可求出軌跡的圓心角,OP=,由幾何知識(shí)可求出軌跡的半徑,由r=即能求出粒子的運(yùn)行速度.故D正確.
故選BCD
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵抓住粒子速度的偏向角等于軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角進(jìn)行分析.對(duì)于帶電粒子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng),要充分利用圓的對(duì)稱性研究軌跡的特點(diǎn),由幾何知識(shí)求解半徑,即可求出粒子的速度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz,M、N、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),M點(diǎn)的坐標(biāo)(0,a,0),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,0,0),P點(diǎn)(圖中未畫出)的坐標(biāo)為 (
a
2
,a,
a
2
).已知電場(chǎng)方向平行于直線MN,M點(diǎn)電勢(shì)為0,N點(diǎn)電勢(shì)為1V,則P點(diǎn)的電勢(shì)為:( 。

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(2011?浙江模擬)如圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,有邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框abcd,其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處.在y軸的右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時(shí)刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎,則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i、ab間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在坐標(biāo)系O-XY平面內(nèi)的O點(diǎn),有速率相同、方向各異、質(zhì)量為m、電量為-q的粒子.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.坐標(biāo)系中點(diǎn)P的坐標(biāo)為P(x,y).不計(jì)粒子的重力,不考慮粒子之間的相互作用.下列判斷正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,有邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框abcd,其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處.在y軸的右側(cè)的Ⅰ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,下邊界與x軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時(shí)刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域.取a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎,則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i、ab間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的( 。
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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