精英家教網(wǎng)如圖所示的正方形abcd空腔內(nèi)磁場均勻.一束速率不同的電子沿平行ab的方向垂直打入勻強磁場.一些電子從孔c穿出,另一些電子從孔d穿出,這兩部分電子的速率v、周期T及在磁場中運動的時間t、動能Ek之間的關(guān)系為( 。
A、vc:vd=2:1B、Tc:Td=2:1C、tc:td=1:2D、Ekc:Ekd=1:2
分析:帶電粒子在磁場中做圓周運動,由幾何知識可分別求得從c點和d點飛出的粒子的半徑,則由向心力公式可求得各自的速率及比值;由轉(zhuǎn)動的角度可知運動時間之比.
解答:解:設(shè)磁場邊長為a,如圖所示,粒子從c點離開,其半徑為a;
精英家教網(wǎng)
A、B:由洛倫茲力提供向心力得:Bqvc=
m
v
2
c
a
可得:vc=
Bqa
m
;
粒子從d點離開,其半徑為
a
2
;
同理可得:vd=
Bqa
2m
,故vc:vd=2:1.故A正確,B錯誤;
C、粒子的運行周期:T=
2πm
qB
,因此它們的周期之比1:1;
從圖可得,從c點離開的粒子運行的時間是
1
4
個周期:tc=
T
4

從d點離開的粒子運行的時間是半個周期:td=
T
2

故tc:td=1:2; 故C正確,
D、由A選項分析可知,它們的動能之比與速率的平方成正比,所以Ekc:Ekd=4:1;故D錯誤.
故選:AC.
點評:本題屬于帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)中典型題目,此類題的關(guān)鍵在于確定圓心及由幾何關(guān)系求出半徑.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示的正方形abcd內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,兩個帶電粒子P、Q以相同的初速度從a點沿ab方向射入該區(qū)域后,分別從d、c點射出(不考慮粒子重力和粒子間的相互作用),粒子運動軌跡如圖所示.下列說法中正確的是( 。
A、P、Q帶的是正電荷B、P、Q兩粒子的荷質(zhì)比為1:2C、P、Q兩粒子在磁場中經(jīng)歷的時間相同D、P、Q兩粒子在磁場中的加速度大小之比為1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示的正方形平面oabc內(nèi),存在著垂直于該平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,已知正方形邊長為L,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子(不計重力)在t=0時刻平行于oc邊從0點射入磁場中,(1)若帶電粒子從a點射出磁場,求帶電粒子在磁場中運動的時間以及初速度的大;(2)若磁場的磁感應(yīng)強度按如圖所示的規(guī)律變化,規(guī)定磁場向外的方向為正方向,磁感應(yīng)強度的大小為Bo,則要使帶電粒子能從oa邊界射出磁場,磁感應(yīng)強度B的變化周期T的最小值應(yīng)為多少?(3)若所加磁場與第(2)問中相同,則要使粒子從b點沿ab方向射出磁場,滿足這一條件的磁感應(yīng)強度的變化周期T及粒子射入磁場時的速度Vo應(yīng)為多少?(不考慮磁場變化產(chǎn)生的電場 )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示的正方形平面oabc內(nèi),存在著垂直于該平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,已知正方形邊長為L,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子(不計重力)在t=0時刻平行于oc邊從0點射入磁場中,

(1)若帶電粒子從a點射出磁場,求帶電粒子在磁場中運動的時間以及初速度的大;

(2)若磁場的磁感應(yīng)強度按如圖所示的規(guī)律變化,規(guī)定磁場向外的方向為正方向,磁感應(yīng)強度的大小為Bo,則要使帶電粒子能從oa邊界射出磁場,磁感應(yīng)強度B的變化周期T的最小值應(yīng)為多少?

(3)若所加磁場與第(2)問中相同,則要使粒子從b點沿ab方向射出磁場,滿足這一條件的磁感應(yīng)強度的變化周期T及粒子射入磁場時的速度Vo應(yīng)為多少?(不考慮磁場變化產(chǎn)生的電場 )

 

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科目:高中物理 來源:2011屆云南省昆明市高三5月適應(yīng)性檢測理科綜合物理部分 題型:選擇題

如圖所示的正方形導(dǎo)線框abcd,電阻為R,現(xiàn)維持線框以恒定速度v沿x軸運動,并穿過圖中所示的勻強磁場區(qū)域,如果以x軸正方向為力的正方向,線框在圖示位置的時刻作為計時零點,則磁場對線框的作用力F、線框ab邊兩端的電勢差Uab隨時間變化的圖像正確的是

 

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