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题目
题型:不详难度:来源:
两个电荷量分别为q和-q的带电粒子分别以速度Va和Vb沿射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,如图所示,则(  )
A.a粒子带负电,b粒子带正电
B.两粒子的轨道半径之比Ra:Rb=


3
:1
C.两粒子的质量之比ma:mb=1:2
D.两粒子的速度之比Va:Vb=1:2

答案
A、a粒子是30°入射的,而b粒子是60°入射的,由于从B点射出,则a粒子受到的洛伦兹力方向沿b粒子速度方向,而b粒子受到的洛伦兹力方向沿a粒子速度方向,由磁场方向,得a粒子带负电,而b粒子带正电.故A正确;
B、AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦,则弦的中垂线与各自速度方向直线的交点即为各自圆心.结果发现:两圆心的连线与两个半径构成一个角为30°,另一个为60°的直角三角形.根据几何关系,则有两半径相比为Ra:Rb=1:


3
,故B错误;
C、AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦,则弦的中垂线与各自速度方向直线的交点即为各自圆心.结果发现:两圆心的连线与两个半径构成一个角为30°,另一个为60°的直角三角形.则a粒子圆弧对应的圆心角为120°,而b粒子圆弧对应的圆心角为60°.由于它们运动时间相等,所以它们的周期之比为Ta:Tb=1:2,则质量之比ma:mb=1:2.故C正确;
D、由半径公式可知:在磁场、电量一定的情况下,速度大小与粒子的质量成反比,与轨迹的半径成正比.所以速度大小之比va:vb=2:


3
,故D错误;
故选:AC.
核心考点
试题【两个电荷量分别为q和-q的带电粒子分别以速度Va和Vb沿射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,】;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,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子P(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压为U2.金属板长L=20cm,两板间距d=20cm,上极板带正电,下极板带负电.粒子经过偏转电场后进入右侧垂直纸面向里的水平匀强磁场中,位于磁场左侧的理想边界紧邻偏转电场,磁场中其余区域没有边界.磁场磁感应强度为B.求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度大小?
(2)若粒子一定会由偏转电场进入磁场中,偏转电压U2满足什么条件?
(3)在(2)前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入偏转电场,则磁感应强度B应满足什么条件?
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如图,在圆形空间区域内存在关于ab直径对称、方向相反的两匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小相等,一金属导线制作的圆环刚好与磁场边界重合,下列说法中正确的是(  )
A.若使圆环向右平动,感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B.若使圆环竖直向上平动,感应电流方向始终沿逆时针
C.若圆环以a、b为轴转动,在0-90°内,由右手定则知a点的电势高于b点的电势
D.若圆环以a、b为轴转动,始终有b点的电势高于a点的电势

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如图所示,带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,且同时到达P点,则(  )
A.粒子a、b的电量之比是2:3
B.粒子a、b的电量之比是8:3
C.粒子a、b的质量之比是4:3
D.粒子a、b的质量之比是3:4

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如图所示,在矩形区域内有垂直于纸平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10-2T,矩形区域长为
2


3
5
m,宽为0.2m,在AD边中点O处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为v=2×l06m/S的某种带正电粒子,带电粒子质量m=1.6×10-27kg.电荷量为q=+3.2×l0-19C(不计粒子重力),求:
(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为多大?
(2)从BC边界射出的粒子中,在磁场中运动的最短时间为多少?
(3)若放射源向磁场内共辐射出了N个粒子,求从CD边界射出的粒子有多少个?
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如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的直径.一不计重力的带电粒子从a点射入磁场,速度大小为v,当速度方向与ab成30°角时,粒子在磁场中运动的时间最长,且为t;若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场,也经时间t飞出磁场,则其速度大小为(  )
A.


3
6
v
B.
1
2
v
C.
2
3
v
D.


3
2
v

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