精英家教網(wǎng)正方形abcd區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)．一個(gè)帶正電的粒子（重力忽略不計(jì)）若從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)．現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成30°的方向，以各種不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A、該帶電粒子有可能剛好從正方形的某個(gè)頂點(diǎn)射出磁場(chǎng)
B、若該帶電粒子從ab邊射出磁場(chǎng)，它在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間可能是t0
C、若該帶電粒子從bc邊射出磁場(chǎng)，它在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間可能是
3t0
2
D、若該帶電粒子從cd邊射出磁場(chǎng)，它在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間一定是
5t0
3
分析：作出粒子剛好從da邊射出的軌跡、剛好從ab邊射出的軌跡、剛好從bc邊射出的跡軌和剛好從cd邊射出的軌跡．由已知，該帶電粒子在該磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是2t0．如圖所示，粒子從da邊射出經(jīng)歷的時(shí)間一定不大于
t0
3
；從ab邊射出經(jīng)歷的時(shí)間一定不大于
5t0
6
；從bc邊射出經(jīng)歷的時(shí)間一定不大于
4t0
3
；從cd邊射出經(jīng)歷的時(shí)間一定是
5t0
3
．并且粒子不可能經(jīng)過(guò)正方形的某頂點(diǎn)．
解答：解：由題，帶電粒子以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)，則知帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為T=2t0．
A、作出粒子恰好從各邊射出的軌跡，發(fā)現(xiàn)粒子不可能經(jīng)過(guò)正方形的某頂點(diǎn)．故A錯(cuò)誤．
B、作出粒子恰好從ab邊射出的軌跡，由幾何關(guān)系知圓心角不大于150°，在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間不大于
5t0
6
．故B錯(cuò)誤．
C、作出粒子恰好從bc邊射出的軌跡，由幾何關(guān)系知圓心角不大于240°，在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間不大于
4t0
3
，故C錯(cuò)誤．
D、若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間是
5
3
 t0=
5
6
T，粒子軌跡的圓心角為θ=
5
6
?2π=
5
3
π，速度的偏向角也為
5
3
π，根據(jù)幾何知識(shí)得知，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與磁場(chǎng)邊界的夾角為30°，必定從cd射出磁場(chǎng)．故D正確．
故選：D
點(diǎn)評(píng)：本題是帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)類型，抓住粒子的周期一定，根據(jù)速度的偏向角等于軌跡的圓心角，由圓心角確定粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．
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，在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有平行于AB邊的勻強(qiáng)電場(chǎng)，E、F、G、H是各邊中點(diǎn)，其連線構(gòu)成正方形，其中P點(diǎn)是EH的中點(diǎn)．一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）從F點(diǎn)沿FH方向射入電場(chǎng)后恰好從D點(diǎn)射出．以下說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?湛江二模）如圖所示，在直線MN右側(cè)正方形ABCD區(qū)域內(nèi)、外分布著方向相反且與平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都為B．正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，AB邊與直線MN方向夾角為45°．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的微粒通過(guò)小孔O進(jìn)入PQ與MN間的加速電場(chǎng)區(qū)域（進(jìn)入時(shí)可認(rèn)為初速度為零），微粒經(jīng)電場(chǎng)加速后從正方形ABCD區(qū)域內(nèi)的A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，微粒進(jìn)入磁場(chǎng)的速度垂直MN，也垂直于磁場(chǎng)．不計(jì)微粒的重力．
（1）若微粒進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v，則加速電場(chǎng)的電壓為多大？
（2）為使微粒從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后，途經(jīng)B點(diǎn)或D點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，求微粒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v應(yīng)滿足什么條件？
（3）求（2）問(wèn)中微粒從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?重慶模擬）如圖甲所示，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場(chǎng)加速到很大速度后，從0點(diǎn)進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象，不計(jì)逸出電子的初速度和重力．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場(chǎng)的電壓為u．偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直紙面．磁場(chǎng)區(qū)域較小，左邊界的中點(diǎn)與0點(diǎn)重合，ab邊與00′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s．
（1）求電子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大��；
（2）為使電子恰能從磁場(chǎng)的bc邊上邊緣或下邊緣射出，求偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；
（3）如果偏轉(zhuǎn)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，在每個(gè)周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從-B0均勻變化到B0，且最大值B0與（2）問(wèn)中的B1大小相等，熒光屏亮線的最大長(zhǎng)度是多少？不計(jì)電子之間的相互作用．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正方形abcd區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里，正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)且ad邊與x軸重合，ab邊與y軸平行．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P（0，h）點(diǎn)，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)后從x軸上的a（2h，0）點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限的磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子所受的重力．求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�
（2）粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足什么條件，粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后能到達(dá)y軸上，且速度與y軸負(fù)方向成45°角？
（4）磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足什么條件，粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后不能到達(dá)y軸上？

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