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如图所示,边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场,仅在洛伦兹力的作用下,正好从ab边中点N点射出磁场。忽略粒子受到的重力,下列说法中正确的是
A.该粒子带负电
B.洛伦兹力对粒子做正功
C.粒子在磁场中做圆周运动的半径为L/4
D.如果仅使该粒子射入磁场的速度增大,粒子做圆周运动的半径也将变大
D

试题分析:粒子进入磁场后向上偏转,说明M点受到洛伦兹力竖直向上,根据左手定则判断粒子带正电,选项A错。洛伦兹力始终与速度垂直,洛伦兹力不做功,选项B错。根据洛伦兹力与速度垂直,M点受洛伦兹力沿Ma方向,在磁场中做匀速圆周运动,从N点出磁场,MN即为所对应的一条弦,那么MN的垂直平分线与Ma的交点即a点就是圆周运动的圆心,根据几何关系可得半径,选项C错。根据洛伦兹力提供向心力,可得圆周运动半径,粒子速度越大,圆周运动半径越大,选项D对。考点:
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相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如下图所示,表示磁场对运动电荷的作用,其中正确的是(  )
A.B.
C.D.
F垂直纸面向外

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径.整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直.现给带电球体一个水平速度v0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为(  )
A.0B.
1
2
m(
mg
qm
2
C.
1
2
mv02
D.
1
2
m[
v20
+(
mg
qB
)2]

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,在平面直角坐标系xoy内,第一象限的射线op与x轴夹角为30º,在∠pox范围之外存在垂直xoy面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、带电量为q的正电粒子,从o点以沿y轴负方向的速度v出发仅受磁场力而运动。试求:

(1)粒子离开o点后,第三次经过磁场边界时的位置坐标;
(2)粒子在磁场中运动的总时间;
(3)若保持其它条件不变而将∠pox变为15º,粒子出发之后将总共几次穿越磁场边界?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图(甲)所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN,PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=37°,导轨电阻不计.磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直于导轨平面向上,长为L=1m的金属杆ab垂直于MN,PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属杆的质量为m1=2kg、电阻为R1=3Ω.两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间距离和板长均为d=1m,定值电阻为R2=1Ω.现闭合开关S并将金属杆由静止释放,取重力加速度g=10m/s2.
(1)求金属杆沿导轨下滑的最大速率vm
(2)当金属杆稳定下滑时,在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=3T,在下板的右端C点且非常靠近下板的位置有一质量为m2=6×10-5kg、带电量为q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入磁场,该液滴可视为质点,要使带电液滴能从金属板间射出,则初速度v满足什么条件?
(3)若带电液滴射入的速度恰好使液滴从D点飞出,液滴从C点射入时,再从该磁场区域加一个如图(乙)所示的变化磁场(正方向与B2方向相同,不考虑磁场变化所产生的电场),求该带电液滴从C点射入到运动到D点所经历的时间t.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子先后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,又都恰好不从另一边界飞出,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是
B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是
C.A、B两粒子之比是
D.A、B两粒子之比是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一束负离子从S点沿水平方向射出,在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O;若同时加上电场和磁场后,负离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中,则所加电场E和磁场B的方向可能是(不计离子重力及相互作用力) (   )
A.E向上,B向上
B.E向下,B向下
C.E向上,B向下
D.E向下,B向上

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在真空中坐标xOy面的x>0区域内,有磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场,方向与xOy平面垂直,在x轴上的P(10,0)点处有一放射源,在xOy平面内向各个方向发射速率为v=1.0×105m/s的带正电粒子,粒子的质量为m=1.0×10-26kg,粒子带电量为q=1.0×10-18C,则带电粒子能打到y轴上的范围是(重力的影响不计)(   )
A.-10cm≤y≤10cm
B.-10cm≤y≤cm
C.cm≤y≤cm
D.cm≤y≤10cm

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示,磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源,粒子源从O点在纸面内均匀地向各个方向同时发射速率为υ,比荷为k的带正电粒子.PQ是垂直纸面放置,厚度不计的挡板,挡板的P端与O点的连线跟挡板垂直,粒子打在挡板上会被吸收。带电粒子的重力及粒子间的相互作用力忽略不计,磁场分布的区域足够宽广。 

(1)为了使带电粒子不打在挡板上,粒子源到挡板的距离d应满足什么条件?
(2)若粒子源到挡板的距离d=,则挡板至少多长,挡板吸收的粒子数占总粒子数的比值最大,并求该值。

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