如图所示,有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,其边界为一等腰直角三角形(边界上有磁场),ACD为三角形的三个顶点,AC=AD=L.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度v=从CD边上的某点P既垂直于CD边又垂直于磁场的方向射入,然后从AD边上某点Q射出,则有( )
A.DP<L | B.DP<L | C.DQ≤L | D.DQ≤L |
解析试题分析:粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,临界轨迹是恰好与AC边相切,然后结合几何关系分析即可.
解:A、B、粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,轨道半径为:
r==
临界轨迹圆恰好与AC边相切,如图所示:
结合几何关系,有:
DP=CD﹣CP=CD﹣(CO﹣OP)=﹣(r﹣r)=L
故DP小于L,粒子可以从AD边射出;故A正确,B错误;
C、D、结合几何关系,根据勾股定理,有:
EO2+QE2=QO2
即(r﹣AQ)2+QE2=r2
(r﹣AQ)2+(L﹣r)2=r2
解得:AQ=,故QD=
故粒子可以从AD边离D的点射出,故C正确,D错误;
故选:AC.
点评:本题关键是先结合洛伦兹力提供向心力列式求解出轨道半径,然后画出临界轨迹,最后结合几何关系列式求解.
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,水平直导线中通有恒定电流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 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是
A.电子与正电子的偏转方向一定不同 |
B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同 |
C.仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子 |
D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法正确的是
A.电子在磁场中运动的时间为 |
B.电子在磁场中运动的时间为 |
C.磁场区域的圆心坐标为(,) |
D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L) |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。则
A.释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g |
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为b→a |
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为 |
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示的螺线管正上方放置一小磁针,当闭合开关S后,小磁针的指向如图所示,其中黑色的那一端为小磁针的N极,下列判断正确的是
A.电源左端为正、右端为负,线圈左端为N极,右端为S极 |
B.电源左端为负、右端为正,线圈左端为N极,右端为S极 |
C.电源左端为负、右端为正,线圈左端为S极,右端为N极 |
D.电源左端为正、右端为负,线圈左端为S极,右端为N极 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和α粒子()比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有
A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大 |
B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小 |
C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小 |
D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子P+在磁场中转动θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+
A.在电场中的加速度之比为1∶1
B.在磁场中运动的半径之比为∶1
C.在磁场中转过的角度之比为1∶2
D.离开电场区域时的动能之比为1∶3
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固定不动)。用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为F1;导线中有电流时,磁铁对斜面的压力为F2,此时弹簧的伸长量减小,则( )
A.F1<F2,A中电流方向向内 |
B.F1<F2,4中电流方向向外 |
C.F1>F2,A中电流方向向内 |
D.F1>F2,A中电流方向向外 |
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com