如圖所示,邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強磁場,邊界OA上有一粒子源S.某一時刻,從S平行于紙面向各個方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子(不計粒子的重力及粒子間的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,經(jīng)過一段時間有大量粒子從邊界OC射出磁場.已知∠AOC=60°,從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最長時間等于T/2(T為粒子在磁場中運動的周期),則從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最短時間為(  )
A.T/2B.T/4C.T/6D.T/8
C

試題分析:由題意知,從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最長時間等于T/2,運動軌跡如圖所示,從P點離開磁場,SP為直徑,要運動的時間最短,根據(jù),要求軌跡圓心角最小,軌跡的弦最短,即S到OC邊的距離最短,當(dāng)SQ垂直于OC時最短,所以粒子從Q點離開磁場時間最短,如圖所示,

∠AOC=60°,所以∠QPS=30°,所以,故軌跡圓心角θ=60°,所以運動時間,所以C正確;A、B、D錯誤
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩個帶電粒子M和N,以相同的速度經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入同一勻強磁場,運行的半圓軌跡如圖兩種虛線所示,下列表述正確的是( 。
A.M帶負(fù)電,N帶正電
B.M的運行時間不可能等于N的運行時間
C.M的帶電量小于N的帶電量
D.M的質(zhì)量大于N的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,電視機的顯像管中,電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的。電子束經(jīng)過加速電場后,進(jìn)入一圓形勻強磁場區(qū),磁場方向垂直于圓面。不加磁場時,電子束將通過磁場中心O點而打到屏幕上的中心M,加磁場后電子束偏轉(zhuǎn)到P點外側(cè),現(xiàn)要使電子束偏轉(zhuǎn)回到P點,可行的辦法是 (    )
A.減小加速電壓
B.增加偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度
C.將圓形磁場區(qū)域向屏幕靠近些
D.將圓形磁場的半徑增大些

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,OAC的三個頂點的坐標(biāo)分別為O(0,0)、A(0,L)、C(,0),在OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場。在t=0時刻,同時從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m,電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場,已知在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸。不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用。

(1)求磁場的磁感應(yīng)強度B的大;
(2)若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子,先后從OC邊上的同一點P(P點圖中未標(biāo)出)射出磁場,求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系;
(3)從OC邊上的同一點P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點的時間間隔與P點位置有關(guān),若該時間間隔最大值為,求粒子進(jìn)入磁場時的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,圓筒形場區(qū)的邊界由彈性材料構(gòu)成。一個質(zhì)量為m.電荷量為q的正離子(不計重力)以某一速度從筒壁上的小孔M進(jìn)入筒中,速度方向與半徑成θ=30°夾角,并垂直于磁場方向。離子和筒壁的碰撞無能量和電荷量的損失.若選擇合適的進(jìn)入速度,離子可以從M孔射出。問:

(1)離子的速度多大時,離子可以在最短的時間內(nèi)返回M孔最短的時間是多少?
(2)如果離子與筒壁發(fā)生兩次碰撞后從M孔射出,離子的速率是多大?從進(jìn)入圓筒到返回M孔經(jīng)歷的時間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面為一正方形的勻強磁場區(qū),在從ab邊離開磁場的電子中,下列判斷正確的是
A.從b點離開的電子速度最大
B.從b點離開的電子在磁場中運動時間最長
C.從b點離開的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大
D.在磁場中運動時間相同的電子,其軌跡線不一定重合

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,左側(cè)為兩間距d=10 cm的平行金屬板,加上電壓;中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場B1,三角形底點A與下金屬板平齊,AB邊的中點P恰好在上金屬板的右端點;三角形區(qū)域AC右側(cè)也存在垂直紙面向里,范圍足夠大的勻強磁場B2.現(xiàn)從左端沿中心軸線方向以v0射入一個重力不計的帶電微粒,微粒質(zhì)量m=1.0×10-10 kg,帶電荷量q=1.0×10-4 C;帶電粒子恰好從P點垂直AB邊以速度v=2×105 m/s進(jìn)入磁場,則

(1)求帶電微粒的初速度v0;
(2)若帶電微粒第一次垂直穿過AC,則求磁感應(yīng)強度B1及第一次在B1中飛行時間;
(3)帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場B1后,求的取值在什么范圍可以使帶電微粒只能從BC邊穿出?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,鉛盒內(nèi)放有某種具有放射性的礦物,開始時其中有、兩種放射性元素同位素原子核.其中會自發(fā)的放出某種粒子x后變成并不再變化,發(fā)生6次α衰變和4次β衰變后變成一種穩(wěn)定的原子核y.由于碰撞和其他原因,粒子x和α、β粒子從鉛盒的小孔射出時的速度可以在一個很大的范圍內(nèi)變化.這些粒子射出后由小孔O,垂直于電場和磁場的進(jìn)入一個電磁場共存的區(qū)域,其中電場強度大小E1,方向水平向左,磁感應(yīng)強度大小B1,方向垂直于紙面向里.部分粒子能沿直線由小孔射出,由A點垂直磁場、垂直于邊界射入磁感應(yīng)強度為B2,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,磁場在粒子初速度方向上的寬度為d,垂直初速度方向足夠大.在磁場的邊界上鋪有一層感光底片從射入的粒子最終打在1、2、3三點.設(shè)電子質(zhì)量為m,電量為e,α粒子質(zhì)量為7200m.求:

(1)粒子x是什么?寫出變化成的核反應(yīng)方程;原子核y是什么?
(2)試通過計算說明打在1、2、3三點的分別是什么粒子.
(3)2點到正對面B點的距離是多少?
(4)若要三種粒子均不打在感光底片上,磁感應(yīng)強度B2的最小值為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在、的空間中有恒定的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于 平面向里,大小為.現(xiàn)有一質(zhì)量為、電量為的帶正電粒子,從在軸上的某點P沿著與x軸成300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
A.只要粒子的速率合適,粒子就可能通過坐標(biāo)原點
B.粒子一定不可能通過坐標(biāo)原點
C.粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為
D.粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為

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