精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
精英家教网如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力),从点O以相同的速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负离子在磁场中(  )
A、重新回到边界时速度的大小相同和方向不同B、运动时间相同C、重新回到边界的位置与O点距离相等D、运动轨迹的半径不相同
分析:由题正负离子的质量与电量相同,进入同一磁场做匀速圆周运动的周期相同,根据偏向角的大小分析运动时间的长短.由牛顿第二定律研究轨道半径.根据圆的对称性,分析离子重新回到边界时速度方向关系和与O点距离.
解答:精英家教网解:A、正负离子在磁场中均做匀速圆周运动,速度沿轨迹的切线方向,根据圆的对称性可知,重新回到边界时速度大小与方向相同.故A错误;
B、根据左手定则分析可知,正离子逆时针偏转,负离子顺时针偏转,重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-2θ,轨迹的圆心角也为2π-2θ,运动时间t=
2π-2θ
T.同理,负离子运动时间t=
T,显然时间不等.故B错误;
C、根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ,r、θ相同,则S相同.故C正确;
D、根据牛顿第二定律得 qvB=m
v2
r
  得:r=
mv
qB
,由题q、v、B大小均相同,则r相同.故D错误;
故选:C
点评:根据题意画出草图,可根据几何关系求出回到边界时离O点的距离;利用对称关系判断回到边界时速度的方向;带电粒子在磁场中做匀速圆周运动问题求运动时间,可用关系式有t=
θ
T=
s
v
=
θ
ω
,θ是轨迹的圆心角,S弧长,ω是角速度,v是线速度.而且轨迹的圆心角等于速度的偏转角.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(多选题)如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一重力不可忽略,中间带有小孔的正电小球套在细杆上.现在给小球一个水平向右的初速度vo,假设细直杆足够长,小球在运动过程中电量保持不变,杆上各处的动摩擦因数相同,则小球运动的速度vo与时间t的关系图象可能是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?周口模拟)如图所示,在垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面内的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中,下列说法正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电荷量均相同的正、负离子,从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角.若不计重力,关于正、负离子在磁场中的运动,下列说法不正确的是(  )
A、运动的时间相同B、运动的轨道半径相同C、重新回到边界的速度大小和方向都相同D、重新回到边界的位置与O点距离相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一段长为2m的金属导线ac从中点b弯成120°角的“<”形,导线中通有1A的恒定电流,磁场的磁感应强度大小为
3
T,金属导线所在平面与磁场方向垂直.则该通电导线受到的安培力大小为(  )
A、0
B、
3
N
C、2
3
N
D、3N

查看答案和解析>>

同步练习册答案