如圖所示,在x>0、y>0空間存在一恒定的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)把α粒子(
 42
He
的原子核)和質(zhì)子(
 11
H
)在x軸上的P點以相同速度垂直于x軸射入此磁場,兩粒子在磁場中運動軌跡如圖中虛線所示,其中一個粒子由坐標(biāo)原點垂直于x軸射出磁場,另一個粒子在y軸上的Q點垂直于y軸射出磁場.以下關(guān)于上述過程的說法正確的是( 。
A.從O點射出磁場的是α粒子,從Q點射出磁場的是質(zhì)子
B.α粒子與質(zhì)子在磁場中作圓周運動的半徑之比為1:2
C.α粒子與質(zhì)子在磁場中運動軌跡的長度不相等
D.α粒子與質(zhì)子在磁場中運動時間相等
精英家教網(wǎng)
A、B、根據(jù)洛倫茲力提供向心力,有qvB=m
v2
R
,解得R=
mv
qB

故α粒子與質(zhì)子在磁場中作圓周運動的半徑之比為
rα
rH
=
mα
mH
?
qH
qα
=
4
1
×
1
2
=
2
1
,故A錯誤,B錯誤;
C、由幾何關(guān)系,兩段圓弧的半徑之比為2:1,故圓弧長度之比為:SαSH=Rα?
π
2
RH?π=1:1
,即兩段圓弧的長度相等,故C錯誤;
D、周期T=
2πr
v
=
2πm
qB

由于tα=
1
4
Tα
,tH=
1
2
TH

故tα:tH=
90°
360°
Tα
180°
360°
TH
=1:1,故D正確;
故選D.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在x>0、y>0(第Ⅰ象限)的空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場,場強大小為E,一個粒子源發(fā)射相同的帶正電粒子,粒子的初速度恒定,并從y軸上的P(0,2L)點沿x軸正方向射入勻強電場中,粒子經(jīng)電場作用后恰好從x軸上的Q(L,0)點射出.若撤去電場,在此區(qū)域加一方向垂直于xoy平面的勻強磁場,磁感強度大小為B,其它條件不變,粒子仍恰好從Q射出,不計粒子的重力和粒子之間的相互作用,(取:sin
10
=0.8
,cos
10
=0.6
).求:
①求帶電粒子的比荷(
q
m

②粒子源發(fā)射粒子的初速度V0的大小
③帶電粒子在電場中的運動時間t1
④帶電粒子在磁場中的運動時間t2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在x>0,y>0的空間中有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從在x軸上的某點P沿著與x軸成30°角的方向射入磁場.不計重力的影響,則下列有關(guān)說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子,在x軸上到原點的距離為x0的P點,以平行于y軸的初速度射入磁場.在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出磁場.不計重力的影響,由這些信息可以確定的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在x<0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,在x>0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從x軸上的M點沿y軸負(fù)方向垂直射入磁場,結(jié)果帶電粒子從y軸的N點射出磁場而進入勻強電場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的P點,已知
OM
=
ON
=
OP
=l
.不計帶電粒子所受重力.求:
(1)帶電粒子進入勻強磁場時初速度的大。
(2)帶電粒子從射入勻強磁場到射出勻強電場所用的時間;
(3)勻強電場的場強大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在x>0的空間內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強電場,電場強度為E;在x<0的空間內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強電場,場強大小也等于E.一電子(-e,m)在x=d處的P點以沿y軸正方向的初速度v0開始運動,不計電子重力.求:
(1)電子在x軸方向的分運動的周期為
 

(2)電子運動的軌跡與y軸的各個交點中,任意兩個相鄰交點之間的距離L為
 

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