如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)帶電量為q的離子自a點(diǎn)沿箭頭方向運(yùn)動(dòng).當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),突然吸收了附近的若干個(gè)電子,接著沿另一圓軌道運(yùn)動(dòng)到與a、b在一條直線上的c點(diǎn).已知ac=
1
2
ab
,電子電量為e,電子質(zhì)量不計(jì).由此可知,離子吸收的電子個(gè)數(shù)為( 。
分析:根據(jù)ac與ab的長(zhǎng)度關(guān)系,可得知離子在吸收電子之前和吸收之后運(yùn)動(dòng)半徑的變化,再由洛倫茲力提供向心力解出粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式,根據(jù)公式判斷出電量的變化情況.
解答:解:根據(jù)左手定則判斷出粒子帶正電,設(shè)ab等于2R,即粒子開始的軌道半徑為R,后來的軌道半徑為1.5R.
由洛倫茲力提供向心力得:qvB=
mv2
R

解得:R=
mv
qB
…①
第二個(gè)過程中:1.5R=
mv
q2B
…②
由①②解得:q2=
2
3
q
所以電荷量減少了:△q=q-q2=
1
3
q…③
設(shè)吸收的電子個(gè)數(shù)為n,則有:△q=ne…④
③④聯(lián)立得:n=
q
3e

故選:D
點(diǎn)評(píng):帶電離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題,要注意可以根據(jù)洛倫茲力提供向心力解出粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑表達(dá)式,由于電量的改變而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)半徑的變化,同時(shí)運(yùn)動(dòng)的周期也發(fā)生變化.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m,帶正電的小球,置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)小球偏離豎直方向在垂直于磁場(chǎng)方向擺動(dòng)時(shí),如果細(xì)線始終繃緊,不計(jì)空氣阻力,則前后兩次通過最低點(diǎn)時(shí)相比較,相同的物理量是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)開口向上的絕緣半球,內(nèi)壁粗糙程度處處相同,將帶有正電荷的小球從半球左邊最高處?kù)o止釋放,物塊沿半球內(nèi)壁只能滑到右側(cè)的C點(diǎn)處;如果撤去磁場(chǎng),仍將小球從左邊最高點(diǎn)釋放,則滑到右側(cè)最高點(diǎn)應(yīng)是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一光滑的金屬軌道,軌道上放有兩根平行金屬棒AB、CD.當(dāng)棒AB向右平行移動(dòng)時(shí),棒CD將( 。
A、保持靜止B、向左運(yùn)動(dòng)C、向右運(yùn)動(dòng)D、發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abcd,線圈平面與磁場(chǎng)垂直.已知線圈的匝數(shù)N=100,邊長(zhǎng)ab=1.0m、bc=0.5m,電阻r=2Ω. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0~1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T. 在1~5s內(nèi)從0.2T均勻變化到-0.2T,取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向.求:
(1)0.5s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E和感應(yīng)電流的方向;
(2)在1~5s內(nèi)通過線圈的電荷量q;
(3)在0~5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)開口向上的絕緣半球,內(nèi)壁粗糙程度處處相同,將帶有正電荷的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從半球左邊最高處由靜止釋放,物塊沿半球內(nèi)壁只能滑到右側(cè)的C點(diǎn);如果撤去磁場(chǎng),仍將小球從左邊最高點(diǎn)由靜止釋放,則滑到右側(cè)最高點(diǎn)應(yīng)是( 。

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