当前位置:高中试题 > 物理试题 > 粒子在有界磁场中运动 > 如图所示,圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子...
题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法错误的是(  )
A.三个粒子都带正电荷
B.c粒子速率最小
C.c粒子在磁场中运动时间最短
D.它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc

答案
A、三个带电粒子均向上偏转,射入磁场时所受的洛伦兹力均向上,根据左手定则判断得知:三个粒子都带正电荷.故A正确.
B、粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,根据qvB=m
v2
r
,可得:r=
mv
qB
,则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,则由图知,a粒子的轨迹半径最小,c粒子的轨迹半径最大,则a粒子速率最小,c粒子速率最大,故B错误,
C、D三个带电粒子的质量和电荷量都相同,由粒子运动的周期 T=
2πm
qB
及 t=
θ
T,θ是粒子轨迹对应的圆心角,也等于速度的偏转角,可知,三粒子运动的周期相同,即Ta=Tb=Tc
由图知,a在磁场中运动的偏转角最大,运动的时间最长,c在磁场中运动的偏转角最小,c粒子在磁场中运动时间最短,故CD正确.
本题选错误的,故选:B.
核心考点
试题【如图所示,圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05m.电压为10V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0=0.1T,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里.图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B=


3
3
T
,方向垂直于纸面向里.一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出.已知速度的偏向角θ=
π
3
,不计离子重力.求:
(1)离子速度v的大小;
(2)离子的比荷
q
m

(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,大量质量为m、电荷量为+q的粒子,从静止开始经极板A、B间加速后,沿中心线方向陆续进入平行极板C、D间的偏转电场,飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场,最后从磁场左边界飞出.已知A、B间电压为U0;极板C、D长为L,间距为d;磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场的左边界与C、D右端相距L,且与中心线垂直.假设所有粒子都能飞出偏转电场,并进入右侧匀强磁场,不计粒子的重力及相互间的作用.则:
(1)求粒子在偏转电场中运动的时间t;
(2)求能使所有粒子均能进入匀强磁场区域的偏转电压的最大值U;
(3)接第(2)问,当偏转电压为
U
2
时,求粒子进出磁场位置之间的距离.
题型:不详难度:| 查看答案
如图为装置的垂直截面图,虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线,匀强磁场分布在A1A2的右侧区域,磁感应强度B=0.4T,方向垂直纸面向外,A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45°.在A1A2左侧,固定的薄板和等大的挡板均水平放置,它们与垂直截面交线分别为S1、S2,相距L=0.2m.在薄板上P处开一小孔,P与A1A2线上点D的水平距离为L.在小孔处装一个电子快门.起初快门开启,一旦有带正电微粒通过小孔,快门立即关闭,此后每隔T=3.0×10-3s开启一次并瞬间关闭.从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒,它经过磁场区域后入射到P处小孔.通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹,反弹速度大小是碰前的0.5倍.
(1)通过一次反弹直接从小孔射出的微粒,其初速度v0应为多少?
(2)求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间.(忽略微粒所受重力影响,碰撞过程无电荷转移.已知微粒的荷质比
q
m
=1.0×103C/kg
.只考虑纸面上带电微粒的运动)
题型:不详难度:| 查看答案
a、b、c三束粒子沿纸面向上射人垂直于纸面向内的匀强磁场中,偏转轨迹如图所示,关于粒子带电性质,下列判断正确的是(  )
A.a带负电荷B.a带正电荷C.b带正电荷D.c带正电荷

题型:不详难度:| 查看答案
一束电子以不同的速率沿如图所示方向飞入横截面是一个正方形的,方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,则下列说法中正确的是(  )
A.在磁场中运动时间越长的电子,其轨迹线一定越长
B.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合
C.在磁场中运动时间越长的电子,其轨迹所对应的圆心角一定越大
D.速率不同的电子,在磁场中运动时间一定不同

题型:不详难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.