如圖所示的虛線框為一長方形區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)有一垂直于紙面向里的勻強磁場,一束電子以不同的速率從O點垂直于磁場方向、沿圖中方向射入磁場后,分別從a、b、c、d四點射出磁場,比較它們在磁場中的運動時間ta、tb、tc、td,其大小關(guān)系是( 。

A.ta<tb<tc<td B.ta=tb=tc=td
C.ta=tb<tc<td D.ta=tb>tc>td

D

解析試題分析:畫出四個電子運動的軌跡如圖所示。根據(jù)帶電粒子在磁場中運動的周期公式可知,周期T與速度無關(guān),所以它們在磁場中運動的周期相同,運動時間取決于圓弧所對的圓心角的大小。由圖可知,從a、b兩點射出的電子的圓心角最大且都等于2,所對應(yīng)的時間最長;從d點射出的電子對應(yīng)的圓心角最小,所對應(yīng)的時間最短。所以ta=tb>tc>td,選項D正確。

考點:此題考查點點粒子在磁場中作圓周運動的周期問題。由可知周期T與速度無關(guān);在磁場中運動的時間(軌跡圓弧所對的圓心角)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

有一帶電量為+q,質(zhì)量為m的帶電粒子,沿如圖所示的方向,從A點沿著與邊界夾角300、并且垂直磁場的方向,進入到磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,已知磁場的上部沒有邊界,若離子的速度為v,則該粒子離開磁場時,距離A點的距離( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的環(huán)帶+q電荷,套在足夠長的絕緣桿上,動摩擦因數(shù)為µ,桿處于正交的勻強電場和勻強磁場中,桿與水平電場夾角為θ,若環(huán)能從靜止開始下滑,則以下說法正確的是(     )

A.環(huán)在下滑過程中,加速度不斷減小,最后為零
B.環(huán)在下滑過程中,加速度先增大后減小,最后為零
C.環(huán)在下滑過程中,速度不斷增大,最后勻速
D.環(huán)在下滑過程中,速度先增大后減小,最后為零

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在與紙面垂直的勻強磁場,一帶電粒子沿著弧線apb由區(qū)域I運動到區(qū)域II。已知圓弧ap與圓弧pb的弧長之比為2∶1,下列說法正確的是:

A.粒子在區(qū)域I和區(qū)域II中的速率之比為1∶1
B.粒子通過圓弧ap、pb的時間之比為2∶1
C.圓弧ap與圓弧pb對應(yīng)的圓心角之比為2∶1
D.區(qū)域I和區(qū)域II的磁感應(yīng)強度方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖(甲)所示,兩平行導(dǎo)軌與水平面成θ角傾斜放置,電源、電阻、金屬細桿及導(dǎo)軌組成閉合回路。細桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計,整個裝置分別處在如圖(乙)所示的勻強磁場中,其中可能使金屬細桿處于靜止?fàn)顟B(tài)的是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,帶有正電荷的A粒子和B粒子同時以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強磁場的邊界上的O點分別以30°和60°(與邊界的夾角)射入磁場,又恰好都不從另一邊界飛出,則下列說法中正確
的是(  )

A.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為
B.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為 
C.A、B兩粒子的之比是
D.A、B兩粒子的之比是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,長方形線框 abcd 通有電流I,放在直線電流I′附近,線框與直線電流共面,則下列表述正確的是

A.線圈四條邊都受安培力作用,它們的合力方向向右
B.a(chǎn)d和bc邊都受安培力作用,它們的合力方向向左
C.a(chǎn)b和dc邊所受安培力大小相等,方向相同
D.線圈四條邊都受安培力作用,它們的合力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.在時間內(nèi),長直導(dǎo)線中電流向上,則線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是(  )

A.時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向
B.時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為先順時針方向后逆時針方向
C.時間內(nèi)線框受安培力的合力向左
D.時間內(nèi)線框受安培力的合力向右,時間內(nèi)線框受安培力的合力向左

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

將氫原子中電子的運動看作繞氫核做勻速圓周運動,這時在研究電子運動的磁效應(yīng)時,可將電子的運動等效為一個環(huán)形電流,環(huán)的半徑等于電子的軌道半徑r.現(xiàn)對一氫原子加上一外磁場,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直電子的軌道平面.這時電子運動的等效電流用I1來表示.現(xiàn)將外磁場反向,但磁場的磁感應(yīng)強度大小不變,仍為B,這時電子運動的等效電流用I2來表示.假設(shè)在加上外磁場以及外磁場反向時,氫核的位置,電子運動的軌道平面以及軌道半徑都不變,求外磁場反向前后電子運動的等效電流的差即|I1-I2|等于多少?用m和e表示電子的質(zhì)量和電量.

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同步練習(xí)冊答案