如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限中,有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一個(gè)粒子發(fā)射源,可以沿x軸正方向源源不斷地發(fā)出速度不同的同種帶正電的粒子,不計(jì)粒子的重力.在坐標(biāo)系中有一點(diǎn)B,在x軸正方向上有一點(diǎn)A,連接OB、AB恰可構(gòu)成一個(gè)直角三角形,則關(guān)于粒子在該三角形區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)情況下列說法正確的是( 。
A.出射速度越大的粒子,在三角形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長
B.出射速度越大的粒子,在三角形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡越長
C.所有從發(fā)射源射出后能夠到達(dá)OB邊的粒子,從射出至到達(dá)OB邊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等
D.所有從發(fā)射源射出后能夠到達(dá)AB邊的粒子,從射出至到達(dá)AB邊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等
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依據(jù)R=
mv
qB
可知,速度不同的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同.由于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向均沿著x軸正方向,所以所有粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心都在y軸上.作出幾個(gè)速度逐漸增大的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如圓弧1、2、3所示.則從OB邊上射出的粒子運(yùn)動(dòng)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角相同(如圖中1、2所示),由周期T=
2πm
qB
可知,能夠從OB邊上射出的粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等.故C正確.
而速度較大的粒子,可能射出AB上(如圓弧3),則圓弧2、3相比,運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同,且因?yàn)樯涞紸B邊上的所有粒子運(yùn)動(dòng)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角不同,速度越大的粒子軌跡越靠近A點(diǎn),圓弧越短且對(duì)應(yīng)的圓心角越。蔄、B、D錯(cuò)誤.
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故選C.
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,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi),有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T.一對(duì)電子和正電子從O點(diǎn)沿紙面以相同的速度v射入磁場(chǎng)中,速度方向與磁場(chǎng)邊界0x成30.角,求:電子和止電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?
(正電子與電子質(zhì)量為m=9.1×10-31kg,正電子電量為1.6×l0-19C,電子電量為-1.6×10-19C)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第II、III象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=50V/m;一圓心在O1點(diǎn),半徑R=5cm的絕緣彈性圓筒在與y軸切點(diǎn)O處開有小孔a,筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)從P(-10cm,-5cm)處沿與x軸正向成45°方向發(fā)射比荷q/m=2×103C/kg的帶正電粒子,粒子都恰能通過原點(diǎn)O沿x軸正向射出電場(chǎng)并進(jìn)入磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力,試求:
(1)粒子在P點(diǎn)的發(fā)射速度v;
(2)若粒子進(jìn)入圓筒后與圓筒發(fā)生四次碰撞后又恰從孔a射出磁場(chǎng),已知該帶電粒子每次與圓筒發(fā)生碰撞時(shí)電量和能量都不損失,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。ǹ捎萌呛瘮(shù)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xoy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向內(nèi)的有界圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫出);在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一粒子源固定在x軸上的A點(diǎn),A點(diǎn)坐標(biāo)為(-L,0).粒子源沿Y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上的C點(diǎn),C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2L),電子經(jīng)過磁場(chǎng)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用).求:
(1)第二象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
(2)電子離開電場(chǎng)時(shí)的速度方向與y軸正方向的夾角
(3)在圖中畫出電子進(jìn)入第一象限后的軌道.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m,電荷量為q,不計(jì)重力,帶正電的粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入電場(chǎng)后,恰好從M(2L,L)點(diǎn)離開電場(chǎng),粒子離開電場(chǎng)后將有機(jī)會(huì)進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=
2mv0
qL
、方向垂直于紙面向外的矩形磁場(chǎng)區(qū)域,并最終從x軸上的N(4L,0)點(diǎn)與x軸正向成45°角離開第一象限,題中只有m、v0、q、L為已知量,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度e;
(2)粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)如果粒子離開M點(diǎn)后有機(jī)會(huì)進(jìn)入的是垂直紙面向里的矩形磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍然為B=
2mv0
qL
,粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后仍然能從x軸上的N點(diǎn)與x軸正向成45°角離開第一象限,則該矩形區(qū)域的最小面積S.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0,L)一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng),并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng),此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說法中正確的是( 。

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