如圖所示,在x>0,y>0的空間中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從在x軸上的某點(diǎn)P沿著與x軸成30°角的方向射入磁場(chǎng).不計(jì)重力的影響,則下列有關(guān)說法中正確的是( 。
分析:帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由圓的性質(zhì)可知粒子能否通過原點(diǎn);由轉(zhuǎn)過的圓心角可得出運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
解答:解:AB、粒子由P點(diǎn)成30°角入射,則圓心在過P點(diǎn)與速度方向垂直的方向上,如圖所示,粒子在磁場(chǎng)中要想到達(dá)O點(diǎn),轉(zhuǎn)過的圓心角肯定大于180°,而因磁場(chǎng)為有界,故粒子不可能通過坐標(biāo)原點(diǎn),故A錯(cuò)誤,B正確;
C、由于P點(diǎn)的位置不定,所以粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角也不同.最大的圓心角是圓弧與y軸相切時(shí)即300°,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
5
6
T,而最小的圓心角為P點(diǎn)從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā),則圓心角為120°,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
1
3
T,而T=
2πm
Bq
,故C、D均錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意邊界對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)有什么影響,在解決此類問題時(shí)應(yīng)做到心中有圓,找出圓心和半徑.
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:

如圖所示,在x>0、y>0(第Ⅰ象限)的空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,一個(gè)粒子源發(fā)射相同的帶正電粒子,粒子的初速度恒定,并從y軸上的P(0,2L)點(diǎn)沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子經(jīng)電場(chǎng)作用后恰好從x軸上的Q(L,0)點(diǎn)射出.若撤去電場(chǎng),在此區(qū)域加一方向垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度大小為B,其它條件不變,粒子仍恰好從Q射出,不計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用,(取:sin
10
=0.8
,cos
10
=0.6
).求:
①求帶電粒子的比荷(
q
m

②粒子源發(fā)射粒子的初速度V0的大小
③帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1
④帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子,在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn),以平行于y軸的初速度射入磁場(chǎng).在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng).不計(jì)重力的影響,由這些信息可以確定的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在x<0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x>0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從x軸上的M點(diǎn)沿y軸負(fù)方向垂直射入磁場(chǎng),結(jié)果帶電粒子從y軸的N點(diǎn)射出磁場(chǎng)而進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的P點(diǎn),已知
OM
=
ON
=
OP
=l
.不計(jì)帶電粒子所受重力.求:
(1)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)初速度的大;
(2)帶電粒子從射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)到射出勻強(qiáng)電場(chǎng)所用的時(shí)間;
(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在x>0的空間內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E;在x<0的空間內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小也等于E.一電子(-e,m)在x=d處的P點(diǎn)以沿y軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)電子重力.求:
(1)電子在x軸方向的分運(yùn)動(dòng)的周期為
 
;
(2)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中,任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的距離L為
 

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