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在一个边界为等边三角形的区域内,存在一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场,在磁场边界上的P点处有一个粒子源,发出比荷相同的三个粒子a、b、c(不计重力)沿同一方向进入磁场,三个粒子通过磁场的轨迹如图所示,用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间;用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径,则下列判断正确的是
A.ta=tb>tcB.tc>tb>taC.rc>rb>raD.rb>ra>rc
AC
出射点为a、b的粒子在磁场中转过的圆心角相同,运动时间,因为粒子比荷相同,所以运动时间相同,即ta=tb,根据几何关系可知从c点射出的粒子转过的圆心角较小,则运动时间也较短,所以ta=tb>tc,故A正确B错误
根据几何关系可知,出射点为a的粒子在磁场中运动半径,小于出射点为b的粒子在磁场中的运动半径,出射点为b的粒子在磁场中的运动半径,小于出射点为c的粒子在磁场中的运动半径,即. rc>rb>ra,故C正确D错误
故选AC
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(22分)如图所示,空间存在两个匀强磁场,它们分界线是边长为3L的等边三角形APC,D、E、F三点分别在PC、CA、AP边上,AF =" PD" =" CE" = L,分界线两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小相同,均为B,分界线外的磁场区域足够大。现有一质量为m、电荷量为q的带正电离子(不计重力),从F点以速度v向三角形内射入。

(1)如果速度v方向与PC边平行,离子第一次到分界线就经过D点,则磁感应强度B的大小是多少?
(2)如果改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点,求离子周期性运动的周期。
(3)再改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),能否仍使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点?为什么?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量为m,电荷量为e的电子从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限内,射入时的速度方向不同,但大小均为v0.现在某一区域内加一方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,若这些电子穿过磁场后都能垂直地射到与y轴平行的荧光屏MN上,求:

小题1:电子从y轴穿过的范围;
小题2:荧光屏上光斑的长度;
小题3:所加磁场范围的最小面积.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场,一个质量为、带电量为的负电荷以速度,从坐标原点O处垂直于轴射入磁场.不计粒子重力,求:粒子在磁场中飞行的时间和飞出磁场点的坐标.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光.MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直.一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P点沿垂直于磁场方向射入磁场区域,其入射方向分布在以PQ为中心,夹角为2θ的范围内,不计粒子间的相互作用,以下说法正确的是(   )
A.荧光屏上将出现一圆形亮斑,其半径为
B.荧光屏上将出现一条亮线,其长度为
C.荧光屏上将出现一条亮线,其长度为
D.荧光屏上将出现一条亮线,其最右端距P点为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如题图所示,在半径为a的圆柱空间中(图中圆为其横截面)充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,其方向平行于轴线远离读者.在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.6a的刚性等边三角形框架ΔDEF,其中心O位于圆柱的轴线上.DE边上S点()处有一发射带电粒子的源,发射粒子的方向皆在图题图中截面内且垂直于DE边向下。发射粒子的电量皆为q(>0),质量皆为m,但速度v有各种不同的数值。若这些粒子与三角形框架的碰撞无能量损失,电量也无变化,且每一次碰撞时速度方向均垂直于被碰的边。试问:

(1)带电粒子经多长时间第一次与DE边相碰?
(2)带电粒子速度v的大小取哪些数值时可使S点发出的粒子最终又回到S点?
(3)这些粒子中,回到S点所用的最短时间是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

平面上有一片稀疏的电子处在的范围内,从负半轴的远处以相同的速率沿着轴方向平行地向轴射来. 试设计一个磁场,使得所有电子均通过原点,然后扩展到在范围内继续沿着正方向飞行(如图,虚线内范围)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题




(1)求导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小v0和弹簧的劲度系数k
(2)求导体棒最终停止位置距O点的距离

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如右图所示,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场被约束在由边界ab、bc、cd形成的区域内(ab∥cd,bc⊥ab,ab和cd可以向右端无限延伸),一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从bc边的中点O处,以大小为v的初速度垂直磁场方向射入此区域,初速度方向与bc边的夹角=30°.已知bc边的长度为L,粒子重力不计,试问:
⑴若粒子最终能从边界ab射出,则初速度v应满足什么条件?
⑵粒子在匀强磁场中运动的最长时间应为多少?

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