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在第一象限(含坐标轴)内有垂直xoy平面周期性变 化的均匀磁场,规定垂直xoy平面向里的磁场方向为正.磁场变化规律如图,磁感应强度的大小为B0,变化周期为T0.某一正粒子质量为m、电量为q在t=0时从0点沿x轴正向射入磁场中。若要求粒子在t=T0时距x轴最远,则B0的值为
A.B.C.D.
D

试题分析:正粒子进入磁场时,磁场垂直平面向里,运动轨迹的圆心在y轴上,由于只有第一象限才有磁场,所以粒子圆周运动不能进入第二象限,否则会离开磁场做匀速圆周运动,而且在前和后都不能进入第二象限,那么根据对称性,末速度方向仍为水平向右,粒子要想在t=T0时距x轴最远,后的运动轨迹与y轴相切,如下图所示。根据下图几何关系可知,时间内圆周运动转过的圆心角为,设圆周运动周期为,则有,即,根据带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期,可得,对照选项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

如图所示的奥斯特实验的意义在于(  )
A.提出分子电流假说,从而揭示现象的电本质
B.指出磁场对电流的作用力,为后人进而发明电动机奠定基础
C.发现电磁感应现象,为后人进而发明发电机奠定基础
D.发现通电导体周围存在磁场,从而把磁现象和电现象联系

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m、带电荷量为q的小物块,从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示.若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是
A.小物块一定带正电荷
B.小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动
C.小物块在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动
D.小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面压力为零时的速率为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(22分)如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy 平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m,电量为-q带负电粒子以速度v0从坐标原点O沿y方向进入上方磁场。在粒子运动过程中,与x轴交于若干点。不计粒子的重力。求:

(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1
(2)设x上方的周期为T1,x下方的周为T2,求T1:T2
(3)如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移的距离。
(4)在与x轴的所有交点中,粒子两次通过同一点的坐标位置。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场,其方向随时间做周期性变化,磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示.规定B>0时,磁场的方向穿出纸面.一电荷量q=5π×10-7 C、质量m=5×10-10 kg的带电粒子,位于某点O处,在t=0时以初速度v0=π m/s沿某方向开始运动.不计重力的作用,不计磁场的变化可能产生的一切其他影响.则在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于(  )
A.π m/sB.m/sC.2m/sD.2 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图甲所示,圆形导线框中磁场B1的大小随时间周期性变化,使平行金属板M、N间获得如图乙的周期性变化的电压。M、N中心的小孔P、Q的连线与金属板垂直,N板右侧匀强磁场(磁感应强度为B2)的区域足够大。绝缘档板C垂直N板放置,距小孔Q点的距离为h。现使置于P处的粒子源持续不断地沿PQ方向释放出质量为m、电量为q的带正电粒子(其重力、初速度、相互间作用力忽略不计)。

(1)在0~时间内,B1大小按的规律增大,此时M板电势比N板高,请判断此时B1的方向。试求,圆形导线框的面积S多大才能使M、N间电压大小为U?
(2)若其中某一带电粒子从Q孔射入磁场B2后打到C板上,测得其落点距N板距离为2h,则该粒子从Q孔射入磁场B2时的速度多大?
(3)若M、N两板间距d满足以下关系式:,则在什么时刻由P处释放的粒子恰能到达Q孔但不会从Q孔射入磁场?结果用周期T的函数表示。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两个带电粒子M和N,以相同的速度经小孔S垂直进入同一匀强磁场,运行的半圆轨迹如图两种虚线所示,下列表述正确的是
A.M带负电,N带正电
B.M的运行时间不可能等于N的运行时间
C.M的带电量小于N的带电量
D.M的质量大于N的质量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中。现使滑环获得某一初速度v0向右运动,则之后滑环在杆上的运动情况可能是(    )
A.始终做匀速运动
B.开始做减速运动,最后静止在杆上
C.先做加速运动,最后做匀速运动
D.先做减速运动,最后做匀速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)?由此可知此粒子?  
A.一定带正电 B.一定带负电
C.从下向上穿过铅板D.?从上向下穿过铅板

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