如圖,半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面(紙面),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外,一電荷量為qq>0)。質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場(chǎng)區(qū)域,射入點(diǎn)與ab的距離為,已知粒子射出磁場(chǎng)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60°,則粒子的速率為(不計(jì)重力)
A.B.C.D.
B
由題意知,設(shè)入射點(diǎn)為AAC平行于ab,穿出磁場(chǎng)的點(diǎn)為B,圓心為O,由題意知,粒子射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的夾角60°,所以圓心角就為60°,ABO為等邊三角形,∠BAC=30°,過B點(diǎn)做AC垂線交于C點(diǎn),由三角形可得,所以帶電粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為r=R,由解得,所以選項(xiàng)B正確。

【考點(diǎn)定位】帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、洛倫茲力、牛頓第二定律。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,在xoy平面內(nèi),以O(shè)'(0,R)為圓心、R為半徑的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸下方有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ,P、Q兩點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,且OP兩點(diǎn)間的距離大于2R,在圓形磁場(chǎng)的左側(cè)0<y<2R的區(qū)間內(nèi),均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為+q的一簇帶電粒子,當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點(diǎn)進(jìn)人x軸下方磁場(chǎng),結(jié)果有一半粒子能打在擋板上。不計(jì)粒子重力、不考慮粒子間相互作用力。求:

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)擋板端點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)擋板上被粒子打中的區(qū)域長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,速度不同的同種帶電粒子(重力不計(jì))a、b沿半徑AO方向進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,a,b兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為AB和AC,則下列說法中正確的是
A.a(chǎn)、b兩粒子均帶正電
B.a(chǎn)粒子的速度比b粒子的速度大
C.a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b粒子長(zhǎng)
D.兩粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的速度反向延長(zhǎng)線一定都過圓心O

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,有一束負(fù)離子流沿紙面垂直于磁場(chǎng)邊界OQ方向從A點(diǎn)射入磁場(chǎng),已知OA=s,∠POQ=450,負(fù)離子的質(zhì)量為m,帶電荷量的絕對(duì)值為q,要使負(fù)離子不從OP邊射出,負(fù)離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大不能超過       。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶電粒子沿著弧線apb由區(qū)域I運(yùn)動(dòng)到區(qū)域II。已知圓弧ap與圓弧pb的弧長(zhǎng)之比為2∶1,下列說法正確的是:
A.粒子在區(qū)域I和區(qū)域II中的速率之比為1∶1
B.粒子通過圓弧ap、pb的時(shí)間之比為2∶1
C.圓弧ap與圓弧pb對(duì)應(yīng)的圓心角之比為2∶1
D.區(qū)域I和區(qū)域II的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的裝置可以將比荷不同的粒子分開,圖中矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為, A處有一寬度為的狹縫(寬度大小可調(diào)節(jié)),兩種電性相同的粒子1和粒子2的質(zhì)量分別是(>),電量的大小均為,都以相同的速度從狹縫各處垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng),結(jié)果都能落到GA邊上,下列說法正確的是(    )
A.粒子帶正電
B.粒子1一定落在粒子2的左側(cè)
C.粒子1落在邊上距狹縫右邊緣的最遠(yuǎn)距離為
D.為使兩種粒子落在邊上能完全分離,則狹縫的寬度應(yīng)小于

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示寬度為d的區(qū)域上方存在垂直紙面、方向向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子在紙面內(nèi)以速度v從此區(qū)域下邊緣上的A點(diǎn)射入,其方向與下邊緣線成30°角,試求當(dāng)v滿足什么條件時(shí),粒子能回到A

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,虛線所圍圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場(chǎng),電子束經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)后,其運(yùn)動(dòng)的方向與原入射方向成角.設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子之間的相互作用力及所受的重力.求:
(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
(2)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑r.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在空間中有一直角坐標(biāo)系xOy,其第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I和II,直線OP是它們的邊界。區(qū)域I中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B,方向垂直紙面向里,區(qū)域II中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直垂直紙面向外,邊界上的P點(diǎn)坐標(biāo)為(3L,3L),一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從P點(diǎn)平行于y軸正方向以速度V0=射入?yún)^(qū)域I,經(jīng)區(qū)域I偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入?yún)^(qū)域II(忽略粒子重力),求:

小題1:粒子在I和II兩磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比;
小題2:粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
小題3:粒子離開磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)。

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