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如下图所示,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示.

粒子编号
质量
电荷量(q>0)
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
q
v
由以上信息可知,从图中abc处进入的粒子对应表中的编号分别为(  )
A.3、5、4                           B.4、2、5
C.5、3、2                           D.2、4、5

D

解析试题分析:结合题图,运用左手定则可知,粒子ab电性相同,粒子c与前两者电性必相反..根据可知,A项中,B项中,均与题意不符,A、B两项均错误.C项中若只剩粒子1和4则二者电性与图中其余两条轨道不符,故C项错误,只有D项符合,答案为D.
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.
点评:本题看似比较复杂,但只要认真分析即可发现半径大小以及偏转方向的关系,则根据带电粒子圆周运动的性质可得出正确结果.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,O点有一粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内.在直线x=a与x=2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力关于这些粒子的运动,下列说法正确的是(    )

A.粒子的速度大小为
B.粒子的速度大小为
C.与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长
D.与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如下图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如右图所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,MN接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B=1 T的匀强磁场中,CO间距离为10 cm,当磁场力为 0.2 N时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为(  )

A.电流方向CO B.电流方向OC
C.电流大小为1 A D.电流大小为0.5 A

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如右图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的大小B需满足(  )

A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如右图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子,不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是(  )

A.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上
B.对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心
C.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长
D.只要速度满足,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

在赤道上,地磁场的磁感应强度大小是。沿东西方向放置长为20m的直导线,通有由西向东30A的电流,该导线受地磁场作用力的大小为_____ ______N,方向为________   ___(填“竖直向下”或“竖直向上”)。

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动.则该带电微粒必然带_______,旋转方向为_______.若已知圆半径为r,电场强度为E,磁感应强度为B,则线速度为_______.
 

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

汤姆孙测定电子比荷的实验装置如图甲所示。从阴极K发出的电子束经加速后,以相同速度沿水平中轴线射入极板D1、D2区域,射出后打在光屏上形成光点。在极板D1、D2区域内,若不加电场和磁场,电子将打在P1点;若只加偏转电压U,电子将打在P2点;若同时加上偏转电压U和一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),电子又将打在P1点。已知极板长度为L,极板间距为d。忽略电子的重力及电子间的相互作用。
 
(1)求电子射人极板D1、D2区域时的速度大小;
(2)打在P2点的电子,相当于从D1、D2中轴线的中点O’射出,如图乙中的O’ P2所示,已知试推导出电子比荷的表达式;
(3)若两极板间只加题中所述的匀强磁场,电子在极板间的轨迹为一段圆弧,射出后打在P3点。测得圆弧半径为2L、P3与P1间距也为2L,求图乙中P1与P2点的间距a。

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