如圖,圓柱形區(qū)域的橫截面在沒(méi)有磁場(chǎng)的情況下,帶電粒子(不計(jì)重力)以某一未知初速度沿截面直徑方向入射吋,穿過(guò)此區(qū)域的時(shí)間為t;若該區(qū)域加沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時(shí),速度方向偏轉(zhuǎn)了,根據(jù)上述條件可求得的物理量為:

A帶電粒子的初速度
B 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑
C 帶電粒子的動(dòng)量
D 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期
D

分析:在沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí),不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度沿截面直徑方向入射,穿過(guò)此區(qū)域時(shí)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng);在有磁場(chǎng)時(shí),帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時(shí),粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在勻速直線運(yùn)動(dòng)中雖不知半徑,但可由位移與時(shí)間列出與入射速度的關(guān)系,再由勻速圓周運(yùn)動(dòng)中半徑公式可算出粒子的比荷、周期.
解答:解:無(wú)磁場(chǎng)時(shí),帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)圓柱形區(qū)域磁場(chǎng)的半徑為,則
而有磁場(chǎng)時(shí),帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由半徑公式可得:
由幾何關(guān)系得,圓磁場(chǎng)半徑與圓軌道半徑的關(guān)系:
由三式聯(lián)理可得:
設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,粒子飛出此區(qū)域時(shí),速度方向偏轉(zhuǎn)60°角,則由周期公式可得:
由于不知圓磁場(chǎng)的半徑,因此帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑也無(wú)法求出,以及初速度無(wú)法求.
故選:D
點(diǎn)評(píng):帶電粒子僅在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力只改變速度的方向不改變速度的大小,洛倫茲力對(duì)粒子也不做功.同時(shí)當(dāng)粒子沿半徑方向入射,則也一定沿著半徑方向出射.
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電子自靜止開(kāi)始經(jīng)M、N板間(兩板間的電壓為U)的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為d有平行邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L(zhǎng),如圖所示.求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)、

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1射線是:           
2射線是:           ,
3射線是: ___________。

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如圖甲所示,帶負(fù)電的物塊A放在足夠長(zhǎng)的不帶電的絕緣小車(chē)B上,兩者均保持靜止,置于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在t=0時(shí)刻用水平恒力F向左推小車(chē)B。已知地面光滑,AB接觸面粗糙,A所帶電荷量保持不變。圖乙中關(guān)于A、B的v—t圖象大致正確的是   (   )

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如圖所示,在空間有一坐標(biāo)系xoy,直線OP與x軸正方向的夾角為,第一象限內(nèi)有兩個(gè)方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,直線OP是他們的邊界,OP上方區(qū)域Ⅰ中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m,電荷量為q的質(zhì)子(不計(jì)重力)以速度v從O點(diǎn)沿與OP成角的方向垂直磁場(chǎng)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ,質(zhì)子先后通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后,恰好垂直打在x軸上的Q點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),則: (   )

A.粒子在第一象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
B.粒子在第一象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C.Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為
D.Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為

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如圖,MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一塊薄金屬板,帶電粒子(不計(jì)重力)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)金屬板,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線,則可判定(   )
A.粒子帶正電
B.粒子的旋轉(zhuǎn)方向是abcde
C.粒子的旋轉(zhuǎn)方向是edcba
D.粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長(zhǎng)

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如圖所示,金屬條的左側(cè)有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、面積足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在金屬條正上方,與A點(diǎn)相距上方l處有一涂有熒光材料的金屬小球P(半徑可忽略).一強(qiáng)光束照射在金屬條的A處,可以使A處向各個(gè)方向逸出不同速度的電子,小球P因受到電子的沖擊而發(fā)出熒光.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.

(1)從A點(diǎn)垂直金屬條向左垂直射入磁場(chǎng)的電子中,能擊中小球P的電子的速度是多大?
(2) 若A點(diǎn)射出的、速度沿紙面斜向下方,且與金屬條成θ角的電子能擊中小球P,請(qǐng)導(dǎo)出其速率v與θ的關(guān)系式,并在圖中畫(huà)出其軌跡.

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(1)粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大。
(2)粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ;
(3)在勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t=0,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示,圖中以磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度方向與磁場(chǎng)的交邊界點(diǎn))。求在時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X、Y)。(答案可以用根式表示,如用小數(shù),請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)

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