如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負電的離子(不計重力),以相同速度從O點射入磁場中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負離子在磁場中


  1. A.
    運動時間相同
  2. B.
    運動軌道半徑相同
  3. C.
    重新回到x軸時速度大小和方向均相同
  4. D.
    重新回到x軸時距O點的距離相同
BCD
分析:正負離子垂直射入磁場后都做勻速圓周運動,根據(jù)牛頓第二定律研究軌道半徑關(guān)系.根據(jù)圓的對稱性分析重新回到磁場邊界時正負離子速度大小和方向的關(guān)系.寫出軌跡的圓心角,研究運動的時間關(guān)系.根據(jù)幾何知識研究正負離子重新回到磁場邊界的位置與O點距離關(guān)系.
解答:解:A、設(shè)正離子軌跡的圓心角為α,負離子軌跡的圓心角為β.由幾何知識得到,α=2π-2θ,β=2θ,正離子運動的時間為t1=T,正離子運動的時間為t2=T,而周期T=相同,則t1>t2.故A錯誤.
B、正負離子垂直射入磁場后都做勻速圓周運動的半徑為r=,由題意可知,正負離子質(zhì)量、電荷量均相等,速度相同,B相同,則它們運動的軌道半徑相同.故B正確.
C、兩個離子軌跡都是圓,速度是軌跡的切線方向,如圖,根據(jù)圓的對稱性可知,重新回到磁場邊界時速度大小和方向都相同.故C錯誤.
D、根據(jù)幾何知識得到,重新回到磁場邊界的位置與O點距離相等.故D正確.
故選BCD
點評:帶電粒子垂直射入單邊界的勻強磁場中,可分兩類模型分析:一為同方向射入的不同粒子;二為同種粒子以相同的速率沿不同方向射入.無論哪類模型,都遵守以下規(guī)律:
(1)軌跡的圓心在入射方向的垂直線上,?赏ㄟ^此垂線的交點確定圓心的位置.
(2)粒子射出方向與邊界的夾角等于射入方向與邊界的夾角.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負電的離子(不計重力),以相同速度從O點射入磁場中,射入方向與x軸均夾30°角.求正、負離子在磁場中運動半徑比
r
r
和時間比
t
t
分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負電的離子(不計重力),以相同速度從O點射入磁場中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負離子在磁場中(  )?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,x軸上方有豎直向下的勻強電場,從x軸A點(5
3
h,0)處一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子(不計粒子重力)以速度v0垂直x軸進入一圓形磁場區(qū)域,速度方向指向圓形磁場的圓心,磁場方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場后,以vB=
3
2
vO的速度垂直打到y(tǒng)軸上B點(0,h).
(1)求勻強電場的電場強度E和圓形磁場的磁感應(yīng)強度B的大。
(2)求帶電粒子從A點運動到B點的時間.
(3)若粒子在A點可以沿任意方向垂直磁場進入,并使速度大小增為2v0,則粒子在磁場里運動的最長時間.為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負電的離子(不計重力),以相同速度從O點射入磁場中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負離子在磁場中( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,x軸上方有一勻強電場,方向與y軸平行;x軸下方有一勻強磁場,方向垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、電量為-q(q>0)的粒子以速度v0從y軸上的P點平行x軸方向射入電場后,從x軸上的Q點進入磁場,并從坐標原點O離開磁場.已知OP=L,OQ=2L.不計重力和一切摩擦,求:
(1)粒子到達Q點時的速度大小和方向
(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑
(3)粒子在磁場中的運動時間
(4)粒子離開P點后第一次到達Y軸時的位置坐標.

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