如圖所示,有一垂直于紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其邊界為一等腰直角三角形(邊界上有磁場(chǎng)),ACD為三角形的三個(gè)頂點(diǎn),AC=AD=L.今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以速度v=從CD邊上的某點(diǎn)P既垂直于CD邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射入,然后從AD邊上某點(diǎn)Q射出,則有( 。
A.DP<L | B.DP<L | C.DQ≤L | D.DQ≤L |
解析試題分析:粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,臨界軌跡是恰好與AC邊相切,然后結(jié)合幾何關(guān)系分析即可.
解:A、B、粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,軌道半徑為:
r==
臨界軌跡圓恰好與AC邊相切,如圖所示:
結(jié)合幾何關(guān)系,有:
DP=CD﹣CP=CD﹣(CO﹣OP)=﹣(r﹣r)=L
故DP小于L,粒子可以從AD邊射出;故A正確,B錯(cuò)誤;
C、D、結(jié)合幾何關(guān)系,根據(jù)勾股定理,有:
EO2+QE2=QO2
即(r﹣AQ)2+QE2=r2
(r﹣AQ)2+(L﹣r)2=r2
解得:AQ=,故QD=
故粒子可以從AD邊離D的點(diǎn)射出,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選:AC.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是先結(jié)合洛倫茲力提供向心力列式求解出軌道半徑,然后畫(huà)出臨界軌跡,最后結(jié)合幾何關(guān)系列式求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,水平直導(dǎo)線中通有恒定電流I,導(dǎo)線的正上方處有一電子初速度v0,其方向與電流方向相同,以后電子將( )
A.沿路徑a運(yùn)動(dòng),曲率半徑變小 | B.沿路徑a運(yùn)動(dòng),曲率半徑變大 |
C.沿路徑b運(yùn)動(dòng),曲率半徑變小 | D.沿路徑b運(yùn)動(dòng),曲率半徑變大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中,永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場(chǎng),硅微條徑跡探測(cè)器可以探測(cè)粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當(dāng)這些粒子從上部垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A.電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同 |
B.電子和正電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同 |
C.僅依據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)法判斷此粒子是質(zhì)子還是正電子 |
D.粒子的動(dòng)能越大,它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
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(guò)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)速度的方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說(shuō)法正確的是
A.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 |
B.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 |
C.磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為(,) |
D.電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0,-2L) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L(zhǎng),底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖所示。除電阻R外其余電阻不計(jì),F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放。則
A.釋放瞬間金屬棒的加速度小于重力加速度g |
B.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閎→a |
C.金屬棒的速度為v時(shí),所受的安培力大小為 |
D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示的螺線管正上方放置一小磁針,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后,小磁針的指向如圖所示,其中黑色的那一端為小磁針的N極,下列判斷正確的是
A.電源左端為正、右端為負(fù),線圈左端為N極,右端為S極 |
B.電源左端為負(fù)、右端為正,線圈左端為N極,右端為S極 |
C.電源左端為負(fù)、右端為正,線圈左端為S極,右端為N極 |
D.電源左端為正、右端為負(fù),線圈左端為S極,右端為N極 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置,如圖所示.它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩盒相距很近,分別和高頻交流電源相連接,兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng),使帶電粒子每次通過(guò)窄縫都得到加速.兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于盒底面,帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速,直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過(guò)特殊裝置被引出.如果用同一回旋加速器分別加速氚核()和α粒子()比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動(dòng)能的大小,有
A.加速氚核的交流電源的周期較大,氚核獲得的最大動(dòng)能也較大 |
B.加速氚核的交流電源的周期較大,氚核獲得的最大動(dòng)能較小 |
C.加速氚核的交流電源的周期較小,氚核獲得的最大動(dòng)能也較小 |
D.加速氚核的交流電源的周期較小,氚核獲得的最大動(dòng)能較大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
在半導(dǎo)體離子注入工藝中,初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示.已知離子P+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)θ=30°后從磁場(chǎng)右邊界射出.在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),離子P+和P3+
A.在電場(chǎng)中的加速度之比為1∶1
B.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為∶1
C.在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為1∶2
D.離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1∶3
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,條形磁鐵放在光滑的斜面上(斜面固定不動(dòng))。用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡,A為水平放置的直導(dǎo)線的截面,導(dǎo)線中無(wú)電流時(shí),磁鐵對(duì)斜面的壓力為F1;導(dǎo)線中有電流時(shí),磁鐵對(duì)斜面的壓力為F2,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量減小,則( )
A.F1<F2,A中電流方向向內(nèi) |
B.F1<F2,4中電流方向向外 |
C.F1>F2,A中電流方向向內(nèi) |
D.F1>F2,A中電流方向向外 |
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