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在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,其横截面如图所示,磁场边界为同心圆,内、外半径分别为r和().圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为、电量为q的带电粒子,不计粒子重力.为使这些粒子不射出磁场外边界,粒子从圆心处射出时速度不能超过

A.B.C.D.

A

解析试题分析:由题意知,速度最大时粒子轨迹与磁场外边界相切,作出粒子运动轨迹如图所示.

设粒子轨迹半径为,速度最大值为,则根据洛伦兹力提供向心力:,由几何关系有解得:,故选A.
考点:本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

某单色光照射到一逸出功为W的光电材料表面,所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r,设电子的质量为m,带电量为e,普朗克常量为h,则该光波的频率为(   ) 

A. B. C.- D.+

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,有一混合正离子束先后通过正交的电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径r相同,则它们一定具有相同的(  )

A.速度  B.比荷C.电荷量D.质量

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示的四个图中,分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向,其中正确的是

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

带电粒子在匀强磁场中运动,由于受到阻力作用,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变,重力忽略不计),轨道如图中曲线abc所示.则该粒子  (   )

A.带正电,运动方向a→b→c
B.带负电,运动方向c→b→a
C.带负电,运动方向a→b→c
D.带正电,运动方向c→b→a

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如图,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场。质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,下列说法正确的是

A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大
B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子的能量E将越大
C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高, 质子的在加速器中的运动时间将越长
D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越短

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,匀强电场和匀强磁场相互垂直,现有一束带电粒子(不计重力),以速度v0沿图示方向恰能直线穿过,正确的分析是(   )

A.如果让平行板电容器左极板为正极,则带电粒子必须从下向上以v0进入该区域才能沿直线穿过
B.如果带正电粒子以大于v0的速度沿v0方向射入该区域时,其电势能越来越小
C.如果带负电粒子速度小于v0,仍沿v0方向射入该区域时,其电势能越来越大
D.无论带正电还是带负电的粒子,若从下向上以速度v0进入该区域时,其动能都一定增加

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点。c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是

A.O点处的磁感应强度为零
B.a、c两点处的磁感应强度的方向不同
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
D.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.带电粒子在运动中的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是(    ) 

A.从Ek-t图可知,要想粒子获得的最大动能越大,则要求D形盒的面积也越大
B.在Ek-t图中应有t4-t3=t3-t2=t2-t1
C.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
D.从Ek-t图可知,粒子加速次数越多,粒子的最大动能一定越大

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