在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一質(zhì)量為、電荷量為的負(fù)電荷,以速率從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向正對(duì)著磁場(chǎng)的圓心射入后從C點(diǎn)射出,已知角AOC為1200,則該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:(     )
A.B.
C.D.
AB
分析:帶電粒子在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力,使粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).從而可推導(dǎo)出軌道半徑公式與周期公式,由題中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與磁感應(yīng)強(qiáng)度可求出粒子的比荷,由于圓磁場(chǎng)的半徑未知,所以無(wú)法求出軌道半徑,也不能算出粒子的初速度.
解答:解:帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則有:Bqv=m
由幾何關(guān)系可得:R=rtan30°
再由周期公式可得:T=,而運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:t=T=
或者t=×
故選:AB.
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的題目解題步驟為:定圓心、畫軌跡、求半徑,同時(shí)還利用圓弧的幾何關(guān)系來(lái)幫助解題.值得注意是圓形磁場(chǎng)的半徑與運(yùn)動(dòng)軌道的圓弧半徑要區(qū)別開來(lái).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

由于科學(xué)研究的需要,常常將質(zhì)子和α粒子等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔中,圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同(如圖中虛線所示),磁場(chǎng)也相同,比較質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EkHE及周期THTα的大小,有( )
A.EkHE,THTαB.EkHETHTαC.EkHE,THTαD.EkHETHTα

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

圖14所示為圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里,邊界跟y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O. O點(diǎn)處有一放射源,沿紙面向各方向射出速率均為的某種帶電粒子,帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑的兩倍.已知該帶電粒子的質(zhì)量為、電荷量為,不考慮帶電粒子的重力.
(1)推導(dǎo)帶電粒子在磁場(chǎng)空間做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)求帶電粒子通過(guò)磁場(chǎng)空間的最大偏轉(zhuǎn)角;
(3)沿磁場(chǎng)邊界放置絕緣彈性擋板,使粒子與擋板碰撞后以原速率彈回,且其電荷量保持不變.若從O點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子速度已減小為,求該粒子第一次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在xOy平面內(nèi),電荷量為q、質(zhì)量為m的電子,從原點(diǎn)O垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子的速度為v0,方向與x軸正方向成30°角,試求:
(1)電子從O點(diǎn)開始,第一次到達(dá)x軸所用的時(shí)間是多少?
(2)電子經(jīng)過(guò)x軸的位置距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)子a()和氘核b()以相同的動(dòng)量,都垂直磁場(chǎng)邊界MN并垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),不考慮質(zhì)子和氘核的重力及相互作用力,以下說(shuō)法正確的是
A.它們所受洛侖茲力的大小相同
B.它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度大小相同
C.它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑相同
D.它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的下方有一場(chǎng)強(qiáng)為E的方向平行x軸向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。有一鉛板放置在y軸處,且與紙面垂直,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速,然后以垂直于鉛板的方向從A處沿直線穿過(guò)鉛板,而后從x軸上的D處以與x軸正向夾角為60°的方向進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)疊加的區(qū)域,最后到達(dá)y軸上的C點(diǎn)。已知OD長(zhǎng)為l,求:
(1)粒子經(jīng)過(guò)鉛板時(shí)損失了多少動(dòng)能?
(2)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)電子以大小不同的初速度沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,設(shè)r1和T1、r2和T2分別表示這兩個(gè)電子的軌道半徑和周期,則(   )
A.r1=r2,T1≠T2B.r1≠r2,T1≠T2
C.r1=r2,T1=T2D.r1≠r2,T1=T2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

電子以初速V0垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則                
A.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不變
B.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不作功
C.電子的動(dòng)量始終不變
D.電子的動(dòng)能始終不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為m,帶電量為q的電子以速度v垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則電子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為             ;周期為         

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