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如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光。MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直。一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场方向射入磁场区域,且分布在与PQ夹角为θ的范围内,不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是(    )

A.在荧光屏上将出现一个圆形亮斑,其半径为
B.在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为
C.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为
D.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为

C

解析试题分析:带电粒子进入匀强磁场做匀速圆周运动。洛伦兹力提供向心力,即,可知粒子圆周运动的半径为,由于粒子从P处沿垂直磁场方向,而垂直磁场方向都在一个平面内,所以粒子运动轨迹都在一个平面内,所以荧光屏上出现的是一条线而不是圆,选项AB错。粒子圆周运动的最短弦长为速度方向与边界夹角时,此时最短弦长为,而当粒子垂直MN入射时,弦长为直径,所以条形亮线的长度为,选项C对,D错。

考点:带电粒子在匀强磁场中的运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

关于磁感应强度,下面说法正确的是

A.由可知,B与F成正比,与IL成反比
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
C.磁感应强度是矢量,方向与通过该点的磁感线的切线方向相同
D.磁场中某处磁感应强度的方向,与直线电流在该处所受磁场力方向相同

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

设匀强磁场方向沿z轴正向,带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y轴正向,如图,则该带负电的粒子速度方向为

A.可能沿x轴负方向
B.不可能在xOy平面内
C.可能不在xOz平面内但与z轴垂直
D.可能在xOz平面内且不与z轴垂直

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如下图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙.下列说法正确的是

A.离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量
B.回旋加速器只能用来加速正离子
C.离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半
D.离子在磁场中做圆周运动的周期与加速交变电压周期相等

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

(14分)如图甲所示,在xOy坐标平面y轴左侧有一速度选择器,速度选择器中的匀强电场方向竖直向下,两板间的电压为U,距离为d;匀强磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。xOy坐标平面的第一象限(包括x、y轴)内存在磁感应强度大小为BO、方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场,如图乙所示(磁场方向垂直xOy平面向里的为正)。一束比荷不同的带正电的粒子恰能沿直线通过速度选择器,在t=0时刻从坐标原点O垂直射人周期性变化的磁场中。部分粒子经过一个磁场变化周期TO后,速度方向恰好沿x轴正方向。不计粒子的重力,求:

(1)粒子进入周期性变化的磁场的速度”;
(2)请用三角板和圆规作出经一个磁场变化周期TO后,速度方向恰好沿x轴正方向,且此时纵坐标最大的粒子的运动轨迹,并求出这种粒子的比荷上
(3)在(2)中所述的粒子速度方向恰好沿x轴正方向时的纵坐标y。

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环形对撞机是研究高能离子的重要装置,如图所示正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。(两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是     (  )

A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越小
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越大
C.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变
D.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中,并从B点射出.∠AOB=120°,如图所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为(  )

A.    B.
C.    D.

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质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示。忽略带电粒子的重力。下列表述正确的是(  )

A.M带负电,N带正电
B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N均做正功
D.M的运行时间大于N的运行时间

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中, O为M、N连线中点,连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程,下列说法正确的是(   )

A.小球先做加速运动后做减速运动
B.小球一直做匀速直线运动
C.小球对桌面的压力先减小后增大
D.小球对桌面的压力一直在增大

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