如圖所示,在直角坐標系的第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,正、負離子分別以相同的速度從原點O進入磁場,進入磁場的速度方向與x軸正方向夾角為30°.已知正離子運動的軌跡半徑大于負離子,則可以判斷出( 。
A.正離子的比荷大于負離子
B.正離子在磁場中受到的向心力大于負離子
C.正離子在磁場中運動的時間大于負離子
D.正離子離開磁場時的位置到原點的距離大于負離子
精英家教網(wǎng)
A、根據(jù)粒子的運動的半徑公式R=
mv
qB
,由于正離子運動的軌跡半徑大于負離子,所以正離子的比荷
q
m
小于負離子的比荷,所以A錯誤;
B、帶電粒子在磁場中運動的向心力是由洛倫茲力提供的,根據(jù)洛倫茲力F=qvB可知,由于q大小關系未知,所以不能比較向心力的大小,所以B錯誤.
C、正離子向“上”偏,從Y軸正方向離開磁場.在磁場中運動“
1
3
個周期”.t1=
1
3
T1
負離子向“下”偏,從X軸正方向離開磁場.在磁場中運動“
1
6
個周期”.t2=
1
6
T2
由周期公式T=
2πm
qB
可知,周期與比荷“成反比”.故,T1>T2
所以:t1>t2,所以C正確;
D、正離子在磁場中運動“
1
3
個周期”.離開磁場時的坐標:Y=
3
r1
負離子在磁場中運動“
1
6
個周期”.離開磁場時的坐標:X=r2
由題意,r1>r2,故Y>X,所以D正確.
故選CD.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在直角坐標平面的第I象限內(nèi)有一勻強磁場區(qū)域,磁感應強度為B,直線OA是磁場右側的邊界.在第Ⅱ象限區(qū)域,存在電場強度大小為E的水平向左的勻強電場,y軸是電場、磁場區(qū)域的分界線曲線,OM滿足方程x=-ky2(k>0).有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的負粒子(重力不計)在曲線OM上某一點由靜止釋放,穿越y(tǒng)軸進入磁場中.
(1)求帶電粒子穿越y(tǒng)軸時的速度與釋放點縱坐標的關系式;
(2)若粒子從OM上任何位置釋放,要求粒子穿過磁場區(qū)域后,都垂直于x軸射出求直線OA與x軸的夾角正切值tanθ(用題中已知物理量的符號表示)

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(2013?懷化二模)如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度ν0沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度變?yōu)?ν0,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側有一與坐標平面垂直的矩形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出,粒子過Q點繼續(xù)運動一段距離后才進入磁場區(qū)域),磁場磁感應強度大小B=
mv0qd
,粒子能從坐標為(0,d)的M點沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力.
(1)求粒子進入磁場時速度方向與y軸負向的夾角θ和電場強度E的大;
(2)繪出粒子P-M運動的軌跡圖,求粒子進入磁場至M點的運動時間;
(3)求矩形勻強磁場區(qū)域的最小面積.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度v0沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負向夾角θ=30°,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側有一與坐標平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁場磁感應強度大小B=
mv0qd
,粒子能從坐標原點O沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力,求:
(1)電場強度大小E;
(2)如果有界勻強磁場區(qū)域為半圓形,求磁場區(qū)域的最小面積;
(3)粒子從P點運動到O點的總時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在直角坐標xoy的第一象限中分布著指向-y軸方向的勻強電場,在第四象限中分布著垂直紙面向里方向的勻強磁場,一個質(zhì)量為m、帶電+q的粒子(不計重力)在A點(0,3)以初速V0=120m/s平行x軸射入電場區(qū)域,然后從電場區(qū)域進入磁場,又從磁場進入電場,并且只通過x軸上的P點(6,0)和Q點(8,0)各一次,已知該粒子的荷質(zhì)比為q/m=108c/kg.

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(1)電場強度大小E;

(2)如果有界勻強磁場區(qū)域為半圓形,求磁場區(qū)域的最小面積;

(3)粒子從P點運動到O點的總時間.

 

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