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如右图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场.带电粒子(不计重力)第一次以速度沿截面直径入射,粒子飞入磁场区域时,速度方向偏转60°角;该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转90°角.则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的(  )

A.半径之比为 B.速度之比为
C.时间之比为2∶3 D.时间之比为3∶2

C

解析试题分析:设磁场半径为R,
当第一次以速度沿截面直径入射时,根据几何知识可得:,即
当第二次以速度沿截面直径入射时,根据几何知识可得:,所以,A错误
两次情况下都是同一个带电粒子在相等的磁感应强度下运动的,所以根据公式,可得,B错误
因为周期,与速度无关,所以运动时间比为,C正确,D错误
故选C
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;
点评:带电粒子仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力只改变速度的方向不改变速度的大小,洛伦兹力对粒子也不做功.同时当粒子沿半径方向入射,则也一定沿着半径方向出射.

练习册系列答案
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(10分)如图所示,ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,当质量为3.6kg的金属棒MN中通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小。

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如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以30°和60°(与边界的夹角)射入磁场,又恰好都不从另一边界飞出,则下列说法中正确
的是(  )

A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为
B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 
C.A、B两粒子的之比是
D.A、B两粒子的之比是

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如下图所示,电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成.当电源接通后,磁场对流过炮弹的电流产生力的作用,使炮弹获得极大的发射速度.下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是(  )

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如图甲所示,长直导线与闭合线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在时间内,长直导线中电流向上,则线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(  )

A.时间内线框中感应电流方向为顺时针方向
B.时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向
C.时间内线框受安培力的合力向左
D.时间内线框受安培力的合力向右,时间内线框受安培力的合力向左

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如右图所示,没有磁场时,显像管内电子束打在荧光屏正中的O点,加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点,则所加磁场的方向可能是(  )

A.垂直于纸面向内    B.垂直于纸面向外
C.平行于纸面向上D.平行于纸面向下

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,一个带正电的粒子,质量为m,电量为q,从隔板AB上的小孔O处沿与隔板成45°角射入如图所示的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,粒子的初速度为v0,重力不计,则粒子再次到达隔板所经过的时间t =_____________,到达点距射入点O的距离为___________

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

水平放置的平行金属导轨相距为d,导轨一端与电源相连,垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示.长为L的金属棒ab静止在导轨上,棒与导轨成600角,此时,通过金属棒的电流为I,则金属棒所受的安培力大小为______.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°~150°,且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q,质量为m,粒子的重力及粒子间相互作用不计。求:

(1)垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1
(2)求粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间与最短时间差。;
(3)从x轴上x=(-1)a点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上y=-b的点,求该粒子经过y=-b点的速度大小。

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