8.如圖所示,在OA和OC兩射線間存在著勻強磁場,∠AOC為30°,正負電子(質(zhì)量、電荷量大小相同,電性相反)以相同的速度均從M點以垂直于OA的方向垂直射入勻強磁場,下列說法可能正確的是( 。
A.若正電子不從OC邊射出,正負電子在磁場中運動時間之比可能為3:1
B.若正電子不從OC邊射出,正負電子在磁場中運動時間之比可能為6;1
C.若負電子不從OC邊射出,正負電子在磁場中運動時間之比不可能為1:1
D.若負電子不從OC邊射出,正負電子在磁場中運動時間之比可能為1:6

分析 根據(jù)左手定則得出正電子向右偏轉(zhuǎn),負電子向左偏轉(zhuǎn),正電子不從OC邊射出,負電子一定不會從OC邊射出,結(jié)合圓心角的關(guān)系得出運動的時間關(guān)系.
當(dāng)負電子不從OC邊射出,抓出臨界情況,由幾何關(guān)系求出兩電子在磁場中的圓心角關(guān)系,從而得出運動時間的關(guān)系.

解答 解:A、正電子向右偏轉(zhuǎn),負電子向左偏轉(zhuǎn),若正電子不從OC邊射出,負電子一定不會從OC邊射出,粒子運動的圓心角相等,可知運動的時間之比為1:1,故A、B錯誤;
C、若負電子不從OC邊射出,正電子也不從OC邊射出,兩粒子在磁場中運動的圓心角都為180°,可知在磁場中運動的時間之比為1:1,故C錯誤;
D、當(dāng)負電子恰好不從OC邊射出時,對應(yīng)的圓心角為180°,根據(jù)兩粒子在磁場中的半徑相等,由幾何關(guān)系知,正電子的圓心角為30°,根據(jù)t=$\frac{θ}{360°}$T,知正負電子在磁場中運動的時間之比為1:6,故D正確.
故選:D.

點評 本題考查帶電粒子在有界勻強磁場中的運動,解決本題的關(guān)鍵是要作出粒子的運動軌跡圖,抓住臨界狀態(tài),結(jié)合幾何關(guān)系進行求解,知道粒子在磁場中的運動時間t=$\frac{θ}{360°}$T.

練習(xí)冊系列答案
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18.滑雪運動員由斜坡高速向下滑行,其v-t圖象如圖所示,則由圖象中AB段曲線可知,運動員在此過程中(  )
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A.b一定比a先開始滑動
B.a、b所受的摩擦力始終相等
C.ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3l}}$時,是b開始滑動的臨界角速度
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3.如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強電場和勻強磁場.已知電場方向平行于ad邊且由a向d,磁場方面垂直于abcd平面,ab邊長為$\sqrt{3}$L,ad邊長為2L.一帶電粒子從ad邊的中點O平行于ab方向以大小為v0的速度射入場區(qū),恰好做勻速直線運動;若撤去電場,其它條件不變,則粒子從 c點射出場區(qū)(粒子重力不計).
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13.一個靜止的直角坐標(biāo)參考系如圖所示,整個空間內(nèi)無重力場,但存在一個垂直于xOy平面向里的勻強磁場,磁感強度為B.一根光滑絕緣的空心細管沿y軸放置,長度為d,管的一端位于坐標(biāo)原點O,其內(nèi)側(cè)置有一帶正電小球,視作質(zhì)點.在t=0時刻給細管一個沿+x軸方向的初速度v0,經(jīng)過一段時間小球離開細管時相對參考系的速度大小為$\sqrt{2}$v0.因小球質(zhì)量遠小于細管質(zhì)量,故可忽略小球?qū)毠苓\動的影響.試求:
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(2)在上述假設(shè)的條件下,單獨對封閉氣體加熱,要使水銀柱恰好完全排出管外,溫度需要升高到多少?

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