如圖所示，O點(diǎn)有一粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，它們的速度大小相等、速度方向均在xOy平面內(nèi).在直線x=a與x=2a之間存在垂直于xOy平面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與y軸正方向成60°角發(fā)射的粒子恰好垂直于磁場(chǎng)右邊界射出.不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(    )

A.粒子的速度大小為

B.粒子的速度大小為

C.與y軸正方向成120°角射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

D.與y軸正方向成90°角射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

 

【答案】

AC

【解析】

試題分析：粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖：

由圖可知粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑，根據(jù)解得粒子的速度大小為，所以選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)的右邊界相切，從左邊界射出，如圖所示，利用幾何關(guān)系可知，此時(shí)粒子入射方向與y軸成1200，故C正確、D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示，空間的虛線區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以某一初速v0由A點(diǎn)垂直場(chǎng)邊界進(jìn)入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)從O點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)．如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng)，粒子將從B點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)；如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，粒子將從C點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)，且BO＝CO．設(shè)粒在上述三種情況下，從A到B，從A到O和從A到C所用的時(shí)間分別是t1、t2和t3．比較t1、t2和t3的大小，有

[　　]

A．t1＝t2＝t3

B．t1＝t2＜t3

C．t1＜t2＝t3

D．t1＜t2＜t3

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆甘肅省河西五市部分普通高中高三第一次聯(lián)合考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，直線OA與x軸成135°角，x軸上下方分別有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，且電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝E2＝10N/C，x軸下方還存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝10T。現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1.0×10－5kg，電荷量q＝1.0×10－5C的帶正電塵粒在OA直線上的A點(diǎn)靜止釋放，A點(diǎn)離原點(diǎn)O的距離d＝m(g取10m/s2，)．求：

(1)塵粒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v的大�。�
(2)從進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開(kāi)始到離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t；
(3)第一次回到OA直線上的某位置離原點(diǎn)O的距離L。

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（15分）如圖所示，直線OA與x軸成135°角，x軸上下方分別有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，且電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝E2＝10N/C，x軸下方還存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝10T。現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1.0×10－5kg，電荷量q＝1.0×10－5C的帶正電塵粒在OA直線上的A點(diǎn)靜止釋放，A點(diǎn)離原點(diǎn)O的距離d＝m(g取10m/s2，)．求：

(1)塵粒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v的大��；

(2)從進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開(kāi)始到離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t；

(3)第一次回到OA直線上的某位置離原點(diǎn)O的距離L。

 

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如圖所示，相距為d的水平金屬板M、N的左側(cè)有一對(duì)豎直金屬板P、Q，板P上的小孔S正對(duì)板Q上的小孔O．M、N間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在小孔S處有一帶電的負(fù)粒子，其重力和初速不計(jì)．當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在AB的中點(diǎn)時(shí)，粒子恰能在M、N間做直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到A點(diǎn)后，則 （  ）

A．粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中．動(dòng)能將減小

B．粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能將增大

C．粒子在M、N間將做圓周運(yùn)動(dòng)   

D．粒于在M、N間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中．電勢(shì)能將不斷增大

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在半徑為i的圓形區(qū)域中存在垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在圓形區(qū)域中固定放置一絕緣材料制成的邊長(zhǎng)為a的剛性等邊三角 形框架DEF，其中心位于圓心O上DE邊上中點(diǎn)S處有一粒子源，可沿垂直于DE邊向下，以不同速率發(fā)射質(zhì)量為m，電荷量為q的正電粒子.若這些粒子與三角形框架發(fā)生碰撞時(shí)，粒子速度方向均垂直于被碰的邊并以原速率返回、電荷量不變，不考慮粒子間相互作用及 重力,求：

(1)帶電粒子速度v的大小取哪些數(shù)值時(shí)，可使S點(diǎn)發(fā)出的粒 子最終又回到S點(diǎn)？

(2)  這些粒子中，回到S點(diǎn)所用的最短時(shí)間是多少？

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