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如图所示,在半径为R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,从A点沿着AO方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为q、质量为m、速率不同的粒子,不计粒子间的相互作用力和重力,关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是(    )
A.这些粒子出射方向的反向延长线不一定过O点
B.速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长,时间也越长
C.这些粒子在磁场中的运动时间相同
D.若粒子速率满足v=qBR/m,则粒子出射方向与入射方向垂直
D

试题分析:粒子从A点进,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,从圆周上面的B点出,设圆周运动圆心为,半径为,则AB为公共弦长,弦的垂直平分线过圆心,既过O点又过。根据几何关系,可得,所以粒子出磁场的速度沿圆形磁场的半径方向,出射方向的反向延长线一定过O点,选项A错。粒子圆周运动的圆心角设为,则有,粒子做圆周运动的周期,根据洛伦兹力提供向心力即,速度越大的粒子,半径越大,那么转过的圆心角越小,运动时间,越短,选项BC错。若粒子速率满足v=qBR/m,则圆周运动半径,转过圆心角,所以速度偏向角等于,即出射方向与入射方向垂直,选项D对。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,水平直导线中通有稳恒电流I,导线的正上方处有一电子初速度v0,其方向与电流方向相同,以后电子将(  )
A.沿路径a运动,曲率半径变小
B.沿路径a运动,曲率半径变大
C.沿路径b运动,曲率半径变小
D.沿路径b运动,曲率半径变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图所示,直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子1以速度v1=v0从O点垂直射入磁场,其方向与MN的夹角=30o;质量为m、电荷量为+q的粒子2以速度也从O点垂直射入磁场,其方向与MN的夹角=60o。已知粒子l、2同时到达磁场边界的A、B两点(图中未画出),不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)请画出粒子1和2在磁场中运动的轨迹;
(2)求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d;
(3)求两粒子进入磁场的时间间隔t;
(4)若MN下方有一匀强电场,使两粒子在电场中相遇,其中的粒子1做匀加速直线运动。求电场强度E的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,在矩形区域abcd区域中,分布有垂直纸面向外的匀强磁场,ab长为L,在ab的中点P处有一电子发射源,出射电子速率取一切可能值,所有电子出射的速度方向均与ab成30°,下列说法正确的是(       )
A.只要初速度大小取合适的值,电子可以在磁场中做完整的圆周运动
B.电子入射速度越大,在磁场中运动的时间一定越短
C.从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子时间长
D.当时,cd边无电子射出

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(4分)如图所示,矩形区域宽度为l,其内有磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场.一带电粒子以初速度v0垂直左边界射入,飞出磁场时偏离原方向300.若撤去原来的磁场,在此区域内加一个电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场(图中未画出),带电粒子仍以原来的初速度入射.不计粒子的重力,求:

(1)带电粒子在磁场中的运动半径;
(2)带电粒子在磁场中运动的时间;
(3)带电粒子飞出电场后的偏转角.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,匀强磁场宽L=30cm,B=3.34×10-3 T,方向垂直纸面向里,设一质子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场,然后打到照相底片上的A点,质子的质量为1.67×10-27 kg;质子的电量为1.6×10-19 C.求:

(1)质子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)A点距入射线方向上的O点的距离H;
(3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.(,结果保留1位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为,电量为的正电荷(重力忽略不计)以速度沿正对着圆心o的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了角。磁场的磁感应强度大小为
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线所示的区域内,有方向垂直于画面向里的匀强磁场,从边缘A处有一束速度各不相同的质子沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场区运动过程中,错误的是(      )
A.运动时间越长,其轨迹越长
B.运动时间越短的,射出磁场的速率越小。
C.在磁场中偏转越小的,运动时间越短。
D.所有质子在磁场中运动时间都相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一束电子(电量为e)以速度V0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)

求:(1)电子的质量是多少?
(2)穿过磁场的时间是多少? 
(3)若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是多少?

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