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如图所示,为了科学研究的需要,常常将质子(11H)和α粒子(24He)等带电粒子储存在圆环状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场(偏转磁场)中,磁感应强度为B.如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),偏转磁场也相同,则质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EHEα、运动的周期THTα的大小关系是 (  )
A.EHEαTHTαB.EHEαTHTα
C.EHEαTHTαD.EHEαTHTα
A

试题分析:粒子在空腔中做匀速圆周运动,故满足得:,故,所以
同理:可得,据周期公式有,由于质子P和α粒子荷质比不同,故
故选A
点评:粒子能储存在空腔中,主要是在磁场力束缚下使粒子在空腔中做匀速圆周运动,正确的根据列式求解,注意向心力的不同表述.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

我们知道,在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2
A若飞机从西向东飞,φ1比φ2高;
B、若飞机从东向西飞,φ2比φ1高;
C、若飞机从南向北飞,φ1比φ2高;
D、若飞机从北向南飞,φ2比φ1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度、洛伦兹力及磁场B的方向,虚线圆表示粒子的轨迹,其中可能正确的是(     )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(1)(4分)下列说法正确的是
A.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量
B.玻尔认为,原子中电子轨道是量子化的,能量也是量子化的
C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期
D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损
(2)(8分)云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次衰变。粒子的质量为m,带电量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内。现测得粒子运动的迹道半径为R,试求在衰变过程中的质量亏损。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个电荷量相等的带电粒子,在同一匀强磁场中只受磁场力作用而做匀速圆周运动.下列说法中正确的是:
A.若它们的轨迹半径相等,则它们的质量相等
B.若它们的轨迹半径相等,则它们的速度大小相等
C.若它们的运动周期相等,则它们的质量相等
D.若它们的运动周期相等,则它们的速度大小相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一块N型半导体薄片(称霍尔元件),其横载面为矩形,体积为b×c×d,如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e,将此元件放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴方向,并通有沿x轴方向的电流I

(1)此元件的CC/两个侧面中,哪个面电势高?
(2)试证明在磁感应强度一定时,此元件的CC/ 两个侧面的电势差与其中的电流成正比;
(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为:将导体放在匀强磁场之中,用毫安表测量通以电流I,用毫伏表测量CC/间的电压U, 就可测得B。若已知其霍尔系数,并测得U =0.6mV,I=3mA。试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m,电荷量为q的带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场力作用下做匀速圆周运动,带电粒子在圆形轨道上运动相当于一环形电流,则
A.环形电流跟成正比  B.环形电流跟v成正比 
C.环形电流跟B成正比  D.环形电流跟m成反比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,小球飞离桌子边缘落到地板上.设其飞行时间为,水平射程为,落地速率为.撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为,水平射程为,落地速率为,则
A.B.C.D.=

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图,一个质量为m带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度V0,垂直进入磁感应强度为B的足够大的匀强磁场中,求

(1)(4分)请在图中画出粒子所受的洛仑兹力的方向和粒子的运动轨迹
(2)(3分)推导出带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式
(3)(3分)推导出带电粒子在磁场中做圆周运动的周期公式

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