如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷為
q
m
的負(fù)離子以相同速率v0(較大),由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后,又飛出磁場,最終打在磁場區(qū)域右側(cè)的熒光屏(足夠大)上,則下列說法正確的是(不計重力)( 。
分析:粒子在磁場中均由于洛侖茲力充當(dāng)向心力而做勻速圓周運動,則根據(jù)公式和圓的性質(zhì)可得出粒子運動的半徑、偏向角及離開磁場的時間.
解答:解:A、設(shè)粒子軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ,則粒子在磁場中運動的時間為t=
θ
T,T=
2πm
qB
,所有粒子的運動周期相等,由于離子從圓上不同點射出時,軌跡的圓心角不同,所以離子在磁場中運動時間不同,故A錯誤.
B、由Bqv=m
v2
r
可知,r=
mv
qB
,因粒子的速率相同,比荷相同,故半徑一定相同,故B正確;
C、D由圓的性質(zhì)可知,軌跡圓與磁場圓相交,當(dāng)軌跡圓的弦長最大時偏向角最大,故應(yīng)該使弦長為PQ,故由Q點飛出的粒子圓心角最大,所對應(yīng)的時間最長;此時粒子一定不會沿PQ射入.故C正確,D錯誤;
故選:BC.
點評:本題為多個粒子的偏轉(zhuǎn)問題,此類題目要求我們能將圓的性質(zhì)掌握清楚,利用我們所掌握的幾何知識進行分析判斷.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷都為α的負(fù)離子體以相同速率v0(較大),由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后,又飛出磁場,則下列說法正確的是(不計重力)  ( 。

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如圖所示,在半徑為R的圓內(nèi)有一磁感應(yīng)強度為B的向外的勻強磁場,一質(zhì)量為m、電量為q的粒子(不計重力),從A點對著圓心方向垂直射入磁場,從C點飛出,則下列說法不正確的是( 。

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(2013?南寧三模)如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直圓面向內(nèi).有一個質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子,從A點沿半徑方向垂直射人磁場內(nèi),又從C點射出,∠AOC=120°,下列說法正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在半徑為R=
mv0
Bq
的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B,圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板,從圓弧頂點P以速率v0的帶正電粒子平行于紙面進入磁場,已知粒子的質(zhì)量為m,電量為q,粒子重力不計.
(1)若粒子對準(zhǔn)圓心射入,求它在磁場中運動的時間;
(2)若粒子對準(zhǔn)圓心射入,且速率為
3
v0,求它打到感光板上時速度的垂直分量;
(3)若粒子以速度v0從P點以任意角入射,試證明它離開磁場后均垂直打在感光板上.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在半徑為R的半圓形碗的光滑表面上,一質(zhì)量為m的小球以角速度ω在水平面內(nèi)作勻速圓周運動,此時球?qū)ν氲膲毫N=
 
,該平面離碗底的距離h=
 

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