如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，在邊長為2R的正方形區(qū)域里也有勻強磁場．兩個磁場的磁感應強度大小相同，兩個相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點射入勻強磁場．在M點射入的帶電粒子，其速度方向指向圓心；在N點射入的帶電粒子，速度方向與邊界垂直，且N點為正方形邊長的中點，則下列說法正確的是（　�。�
A．帶電粒子在磁場中飛行的時間可能相同
B．從M點射入的帶電粒子可能先飛出磁場
C．從N點射入的帶電粒子可能先飛出磁場
D．從N點射入的帶電粒子不可能比M點射入的帶電粒子先飛出磁場

帶電粒子垂直于磁場方向進入勻強磁場，粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，
由牛頓第二定律得：qvB=m
v2
r
，解得，粒子的軌道半徑：r=
mv
qB
，兩粒子相同、兩粒子的速率相同，
則兩粒子的軌道半徑r相同，粒子做圓周運動的周期T=
2πm
qB
相等，粒子運動軌跡如圖所示；
A、由圖示可知，當r=L時，兩粒子在磁場中的運動時間相等，都等于
1
4
T，故A正確；
B、由圖示可知，當粒子軌道半徑r≠L時，粒子在圓形磁場中做圓周運動轉過的圓心角都小球在正方形區(qū)域中做圓周運動轉過的圓心角，
則粒子在圓形磁場中的運動時間小于在正方形磁場中的運動時間，即從M點射入的粒子運動時間小于從N點射入的粒子運動時間，故BD正確，C錯誤；
故選：ABD．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

釷核
23090
Th發(fā)生衰變生成鐳核
22688
Ra并放出一個粒子．設該粒子的質量為m、電荷量為q，它剛進入電勢差為U的帶狹縫的平行板電極S1和S2間電場時速度為v0，經(jīng)電場加速后，沿Ox方向進入磁感應強度為B、方向垂直于紙面向外的勻強磁場中，如圖所示，整個裝置處于真空中．
（1）寫出釷核衰變的方程；
（2）粒子從S2狹縫射出來時的速度v多大？
（3）粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑R多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在y軸右上方有一勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直紙面向外．在x軸的下方有一勻強電場，場強為E，方向平行x軸向左．有一鉛板放置在y軸處且與紙面垂直．現(xiàn)有一質量為m、帶電量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速，然后以垂直與鉛板的方向從A處穿過鉛板，而后從x軸的D處以與x軸正方向夾角為60°的方向進入電場和磁場重疊的區(qū)域，最后到達y軸上的C點．已知OD長為L，不計重力．求：
（1）粒子經(jīng)過鉛板時損失的動能；
（2）粒子到達C點時速度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲，乙，丙分別是磁感應強度相同的圓形、正方形、正菱形（傾斜放置的正方形）勻強磁場區(qū)域（圓形直徑與正方形邊長及正菱形對角線長度相同）．相同帶電粒子以相同速度沿垂直于磁場方向，對準中心O分別進入三個區(qū)域．則粒子分別經(jīng)過三個磁場區(qū)域所用的時間由短到長順序可能為（　　）
A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．丙、乙、甲D．丙、甲、乙

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，矩形區(qū)域的左邊界ad長為L，現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一速度方向與ad邊夾角為30°、大小為v0的帶正電粒子，如圖所示．已知粒子電荷量為q，質量為m（重力不計）：
（1）若要求粒子能從ab邊射出磁場，v0應滿足什么條件？
（2）若要求粒子在磁場中運動的時間最長，粒子應從哪一條邊界處射出？最長時間是多少？出射點位于該邊界上何處？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有一半徑為R1=1m的圓形磁場區(qū)域，圓心為O，另有一外半徑為R2=U2=U1-U損=1900Vm、內(nèi)半徑為R1的同心環(huán)形磁場區(qū)域，磁感應強度大小均為B=0.5T，方向相反，均垂直于紙面．一帶正電的粒子從平行極板下板P點靜止釋放，經(jīng)加速后通過上板小孔Q，垂直進入環(huán)形磁場區(qū)域，已知點P、Q、O在同一豎直線上，上極板與環(huán)形磁場外邊界相切，粒子比荷q/m=4×107C/kg，不計粒子的重力，且不考慮粒子的相對論效應．求：
（1）若加速電壓U1=1.25×102V，則粒子剛進入環(huán)形磁場時的速度v0為多大？
（2）要使粒子不能進入中間的圓形磁場區(qū)域，加速電壓U2應滿足什么條件？
（3）若改變加速電壓大小，可使粒子進入圓形磁場區(qū)域，且能水平通過圓心O，最后返回到出發(fā)點，則粒子從Q孔進入磁場到第一次經(jīng)過O點所用的時間為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，ab是圓的直徑．一不計重力的帶電粒子從a點射入磁場，速度大小為v，當速度方向與ab成30°角時，粒子在磁場中運動的時間最長，且為t；若相同的帶電粒子從a點沿ab方向射入磁場，也經(jīng)時間t飛出磁場，則其速度大小為（　　）
A．
3
6
v		B．
1
2
v		C．
2
3
v		D．
3
2
v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=2.0×10-3T，一帶正電荷的粒子A以v=3.5×104m/s的速率從x軸上的P（0.50，0）處以與x軸正方向成某一角度的方向垂直射入磁場，從
y軸上的M（0，0.50）處射出磁場，且運動軌跡的半徑是所有可能半徑值中的最小值．設粒子A的質量為m、電荷量為q．不計粒子的重力．
（1）求粒子A的比荷
q
m
；（計算結果請保留兩位有效數(shù)字，下同）
（2）如果粒子A運動過程中的某個時刻，在第一象限內(nèi)再加一個勻強電場，就可以使其此后沿x軸負方向做勻速直線運動并離開第一象限，求該勻強電場的場強大小和方向，并求出粒子射出磁場處的坐標值；
（3）如果要粒子A按題干要求從M處射出磁場，第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個最小的矩形區(qū)域內(nèi)，求出這個最小的矩形區(qū)域的面積．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，是回旋加速器的原理示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，并分別與高頻的交流電相連，已知加速電壓為U，D形金屬盒的半徑為R，兩盒之間的狹逢距離為d，若O處粒子源產(chǎn)生質量為m、電荷量為+q的質子在加速器中被加速（忽略粒子質量變化，不計重力），則下列判斷正確的是（　　）
A．質子加速度的最大動能為
q2B2R2
2m
B．質子每次加速后經(jīng)過D形盒間的狹縫軌道半徑是加速前軌道半徑的2倍
C．質子在電場與磁場中運動的總時間為t=
πBR2
2U
+d
2mN
qU
D．不改變磁感應強度B和交變電流的頻率f，該回旋加速度器不能用于加速氘核

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