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如图在矩形abcd区域内存在着匀强磁场,A、B带电粒子都是从M点由静止经同一电场加速后从顶角d处沿dc方向射入磁场,A、B又分别从p、q两处射出,已知dp连线和dq连线与ad边分别成30°和60°角,不计重力.A、B两粒子在磁场中运动的速度大小之比vA:vB为(  )
分析:带电粒子以一定的速度进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.画出粒子在场中的运动轨迹图,根据几何关系可得两粒子的半径关系,结合动能定理和洛伦兹力提供向心力,列式可求解.
解答:解:由几何关系得,p、q两点射出磁场的粒子做圆周运动的半径分别为RA=
2
3
ad
,RB=2ad 
即:RA:RB=1:3
由动能定理:qU=
1
2
mv2
  
洛伦兹力提供向心力:qvB=
mv2
R

故:v=
2U
RB

则:
vA
vB
=
RB
RA
=
3
1

故C正确,ABD错误

故选:C
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?顺义区一模)如图,光滑斜面的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,ab边的边长为l1,bc边的边长为l2,线框的质量为m,电阻为R,线框通过细棉线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为M,斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动,在进入磁场的这段时间是做匀速运动的,且线框的ab边始终平行底边,则下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两个相邻的有界匀强磁场区域,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B,以磁场区左边界为y轴建立坐标系,磁场区域在y轴方向足够长,在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合,AD边长为a.线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向)(  )

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(2011?奉贤区二模)如图所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象,时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的.如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=5.1m,求:
(1)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(2)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
(3)线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,用单位长度的电阻为r0的均匀导线制作的矩形线框abcd的长ad为2l、宽cd为l,固定在与水平面成θ角的斜面上,长度大于l的导体棒MN平行于ab边放置在矩形线框上紧靠ab边的位置,导体棒质量为m,电阻不计.将线框abcd分成相等的两个区域Ⅰ、Ⅱ,在两区域内均加上垂直于斜面的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度为B1,方向垂直于斜面向上,区域Ⅱ中磁场垂直于斜面向下.以a点为原点、ad方向为x正方向取坐标.
(1)导体棒MN下滑x1=
l2
时速度为v1,求此时导体棒MN的加速度a;
(2)当导体棒下滑x2=l还未进入Ⅱ区的瞬间,加速度恰为零,求此时导体棒MN的速度v2
(3)若在区域Ⅱ所加磁场的磁感应强度的大小B2=B1,试判断导体棒进入区域Ⅱ后速度是增大、不变还是减小?若要保持导体棒的速度v2不变,则B2与x应存在怎样的关系?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?庐阳区模拟)固定不动的绝缘直导线MN和可以自由移动的矩形线圈ABCD在同-平面内,MN与AD.BC边平行并较靠近AD边,当导线和线圈中通以如图所示的电流时,线圈的运动情况是(  )

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