如圖K38－2所示，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有三個(gè)帶電粒子，其中1和2為質(zhì)子(H)的徑跡，3為α粒子(H)的徑跡．它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，三者軌跡半徑r1>r2>r3并相切于P點(diǎn)．設(shè)T、v、a、t分別表示它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期、線速度、向心加速度以及各自從經(jīng)過P點(diǎn)算起到第一次通過圖中虛線MN所經(jīng)歷的時(shí)間，則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　)

A．T1＝T2<T3  B．v1＝v2>v3

C．a1>a2>a3  D．t1<t2<t3

 

　　　

圖K38－2

B　[解析] 各粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝，根據(jù)粒子的比荷大小可知：T1＝T2<T3，選項(xiàng)A正確；由于r1>r2>r3，結(jié)合r＝及粒子的比荷關(guān)系可知：v1>v2>v3，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；粒子運(yùn)動(dòng)的向心加速度a＝，結(jié)合粒子的比荷關(guān)系及v1>v2>v3可得：a1>a2>a3，選項(xiàng)C正確；由題圖可知，粒子運(yùn)動(dòng)到MN時(shí)所對(duì)應(yīng)的圓心角的大小關(guān)系為θ1<θ2<θ3，而T1＝T2，因此t1<t2，由T2<T3，且θ2<θ3，可知t2<t3，選項(xiàng)D正確．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖K38－9所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad＝0.6 m，寬ab＝0.3 m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.25 T．一群不計(jì)重力、質(zhì)量m＝3×10－7 kg、電荷量q＝＋2×10－3 C的帶電粒子以速度v＝5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域，則(　　)

A．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊

B．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊

C．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在be邊

D．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊

圖K38－9

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科目：高中物理 來源： 題型：

在電視機(jī)的設(shè)計(jì)制造過程中，要考慮到地磁場(chǎng)對(duì)電子束偏轉(zhuǎn)的影響，可采用某種技術(shù)進(jìn)行消除．為確定地磁場(chǎng)的影響程度，需先測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，在地球的北半球可將地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分解為水平分量B1和豎直向下的分量B2，其中B1沿水平方向，對(duì)電子束影響較小可忽略，B2可通過以下裝置進(jìn)行測(cè)量．如圖K38－11所示，水平放置的顯像管中電子(質(zhì)量為m，電荷量為e)從電子槍的熾熱燈絲上發(fā)出后(初速度可視為0)，先經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速，然后沿水平方向自南向北運(yùn)動(dòng)，最后打在距加速電場(chǎng)出口水平距離為L的屏上，電子束在屏上的偏移距離為d.

(1)試判斷電子束偏向什么方向；

 (2)試求地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量B2.

圖K38－11

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科目：高中物理 來源： 題型：

可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)堆產(chǎn)生能量的方式和太陽類似，因此，它被俗稱為“人造太陽”．熱核反應(yīng)的發(fā)生需要幾百萬度以上的高溫，因而反應(yīng)中的大量帶電粒子沒有通常意義上的容器可裝．人類正在積極探索各種約束裝置，磁約束托卡馬克裝置就是其中一種．如圖K38－12所示為該裝置的簡(jiǎn)化模型．有一個(gè)圓環(huán)形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知其截面內(nèi)半徑為R1＝1.0 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1.0 T，被約束粒子的比荷為＝4.0×107 C/kg，該帶電粒子從中空區(qū)域與磁場(chǎng)交界面上的P點(diǎn)以速度v0＝4.0×107 m/s沿環(huán)的半徑方向射入磁場(chǎng)(不計(jì)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的相互作用，不計(jì)帶電粒子的重力)．

(1)為約束粒子不穿越磁場(chǎng)外邊界，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小外半徑R2.

(2)若改變?cè)摿Ｗ拥娜肷渌俾?i>v，使v＝v0，求該粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開始到第一次回到P點(diǎn)所需要的時(shí)間t.

圖K38－12

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖K38－13所示，在鉛板A上放一個(gè)放射源C，可向各個(gè)方向射出速率為v的β射線．B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器的總阻值為R.圖中滑動(dòng)變阻器滑片置于中點(diǎn)，AB間的間距為d，M為足夠大的熒光屏，M緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè)．已知β粒子質(zhì)量為m，電量為e.不計(jì)β射線所形成的電流對(duì)電路的影響，求：

(1)閉合開關(guān)S后，AB間場(chǎng)強(qiáng)的大小是多少？

(2)β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？

(3)切斷開關(guān)S，并撤去金屬網(wǎng)B，加上垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若加上磁場(chǎng)后β粒子仍能到達(dá)熒光屏，這時(shí)在熒光屏上發(fā)亮區(qū)的長(zhǎng)度是多少？

圖K38－13

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