2.邊長為a的正方形,處于有界磁場如圖,一束電子以v0水平射入磁場后,分別從A處和C處射出,則vA:vC=1:2;所經(jīng)歷的時間之比tA:tB=2:1.

分析 由幾何關(guān)系可知從兩孔射出的粒子的運(yùn)動半徑,則由洛侖茲力充當(dāng)向心力可得出粒子的速度關(guān)系;由周期公式及轉(zhuǎn)過的角度可求得時間之比.

解答 解:電子磁場中做勻速圓周運(yùn)動,從A點(diǎn)射出時,OA中點(diǎn)為圓心,軌跡半徑RA=$\frac{1}{2}$a,軌跡的圓心角 θA=π;
從C點(diǎn)射出時,A為圓心,軌跡半徑RC=a,軌跡的圓心角 θC=$\frac{π}{2}$;
由軌跡半徑公式R=$\frac{m{v}_{0}}{qB}$,得:vA:vC=RA:RC=$\frac{1}{2}$a:a=1:2;
電子在磁場中運(yùn)動的周期T=$\frac{2πm}{qB}$,可知電子運(yùn)動的周期與速度無關(guān).電子在磁場中所經(jīng)歷的時間 t=$\frac{θ}{2π}$T
則得tA:tBA:θC=π:$\frac{π}{2}$=2:1
故答案為:1:2,2:1.

點(diǎn)評 本題為帶電粒子在磁場中運(yùn)動的基本問題,只需根據(jù)題意明確粒子的運(yùn)動半徑及圓心即可順利求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,水平放置的光滑矩形線框abcd處于勻強(qiáng)磁場中,ab、cd的間距為L,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.長度也為L的硬直導(dǎo)線MN中間串有一個電壓表,并跨接在ab與cd上,且與ab垂直,它們之間始終接觸良好,R為電阻,C為電容器.現(xiàn)令MN在水平拉力作用下以速度v0向右勻速運(yùn)動,用U表示電壓表的讀數(shù),Q表示電容器所帶電荷量,C表示電容器的電容,F(xiàn)表示對MN的拉力,設(shè)電壓表的體積很小,內(nèi)阻為Rv,導(dǎo)線電阻均不計,則( 。
A.Q=CBLv0B.U=0C.U=BLv0D.F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年四川省成都市等五校高一上學(xué)期期中考物理卷(解析版) 題型:簡答題

質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB與水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,OB水平,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,整過系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10 m/s2.滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等)求:

(1)輕繩OA、OB的張力是多大?

(2)物體乙受到的摩擦力是多大?方向如何?

(3)若物體乙的質(zhì)量m2=4 kg,物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,欲使θ不變,則物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,上部半圓下部矩形組成的平面區(qū)域內(nèi)存在垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場,由點(diǎn)A向圓心O方向連續(xù)發(fā)射相同速率的同種帶電粒子,最終粒子從B點(diǎn)離開磁場區(qū)域,不計粒子所受重力,粒子間的相互作用及空氣阻力,則以下說法正確的是( 。
A.該種粒子一定帶負(fù)電,且在B點(diǎn)沿OB方向離開磁場
B.若在A點(diǎn)增大粒子入射速率,方向不變,則粒子在磁場中的運(yùn)動時間增加
C.若在A點(diǎn)調(diào)整粒子入射方向,速率不變,則BC間無粒子射出
D.若在A點(diǎn)調(diào)整粒子入射方向,速率不變,從AB弧射出的粒子的出射方向均與OB平行

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,兩塊平行金屬極板MN水平放置,板長L=l m,間距d=$\frac{\sqrt{3}}{3}$m,兩金屬板間電壓 UMN=1×104V;在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個全等的正三角形區(qū)域,正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn);正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,已知A、F、G處于同一直線上,B、C、H也處于同一直線上,AF兩點(diǎn)距離為$\frac{2}{3}$m.現(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個重力不計的帶電粒子,粒子質(zhì)量m=3×10-10kg,帶電量q=+1×10-4C,初速度v0=1×105m/s.求:

(1)帶電粒子從電場中射出時的速度v的大小和方向?
(2)若帶電粒子進(jìn)入三角形區(qū)域ABC后垂直打在AC邊上,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度?
(3)接第(2)問,若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面,求B2至少應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖甲所示,a、b兩條直導(dǎo)線垂直于紙面水平放置,且通有的電流大小相等,方向如圖所示,圖乙中c、d是兩個電荷量相等的正點(diǎn)電荷,O1和O2分別為兩直導(dǎo)線和兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),在O1和O2正上方均有一電子,以較小的速度v豎直向下射出,不計電子重力.則電子(  )
A.在乙圖中將做往復(fù)運(yùn)動
B.在甲圖中將做勻加速直線運(yùn)動
C.在乙圖中向O2點(diǎn)運(yùn)動時,加速度一定減小
D.在乙圖中到達(dá)O2點(diǎn)時動能最小,電勢能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy平面的第Ⅱ象限內(nèi)有半徑為R的圓O1分別與x軸、y軸相切于P(-R,0)、Q(0,R) 兩點(diǎn),圓O1內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.與y軸負(fù)方向平行的勻強(qiáng)電場左邊界與y軸重合,右邊界交x軸于M點(diǎn),一帶正電的粒子A(重力不計)電荷量為q、質(zhì)量為m,以某一速率垂直于x軸從P點(diǎn)射入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從Q點(diǎn)進(jìn)入電場,最后從M點(diǎn)以與x軸正向夾角為45°的方向射出電場.求:
(1)OM之間的距離;
(2)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(3)若另有一個與A的質(zhì)量和電荷量相同、速率也相同的粒子A′,從P點(diǎn)沿與x軸負(fù)方向成30°角的方向射入磁場,則粒子A′再次回到x軸上某點(diǎn)時,該點(diǎn)的坐標(biāo)值為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.以下說法正確的是( 。
A.水的飽和汽壓隨體積的升高而增大
B.擴(kuò)散現(xiàn)象表明,分子在永不停息地運(yùn)動
C.當(dāng)分子間距離增大時,分子間引力增大,分子間斥力減小
D.一定質(zhì)量的理想氣體,在等壓膨脹過程中,氣體分子的平均動能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.某靜電場的電場線分布如圖所示,P、Q是電場中的某兩點(diǎn),下列表述正確的是( 。
A.P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢
B.P、Q兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等、方向相同
C.同一正電荷分別置于P、Q兩點(diǎn)時電勢能相等
D.同一負(fù)電荷從P點(diǎn)移至Q點(diǎn),電場力做負(fù)功,電勢能增大

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