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如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域,下列判断正确的是(   )
A.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线越长
B.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大
C.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合
D.电子的速率不同,它们在磁场中运动时间一定不相同
B

试题分析:由知,电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比,所以电子在磁场中运动的时间越长,其轨迹线所对应的圆心角θ越大,电子粒子飞入匀强磁场中做匀速圆周运动,由半径公式知,轨迹半径与速率成正比,则电子的速率越大,在磁场中的运动轨迹半径越大.故A错误,B正确.由周期公式知,周期与电子的速率无关,所以在磁场中的运动周期相同,若它们在磁场中运动时间相同,但轨迹不一定重合,比如:轨迹3、4与5,它们的运动时间相同,但它们的轨迹对应的半径不同,即它们的速率不同.故C错误,D错误.
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

每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来,如图所示,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将(    )
A.向东偏转B.向南偏转
C.向西偏转D.向北偏转

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一圆柱形磁铁竖直放置,如图所示,在它的下方有一带正电小球置于光滑绝缘水平面上,小球在水平面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.小球所受的合力可能不指向圆心
B.小球所受的洛仑兹力指向圆心
C.俯视观察,小球的运动方向一定是顺时针
D.俯视观察,小球的运动方向一定是逆时针

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω,现闭合开关S并将金属棒由静止释放,取g=10m/s2,求:

(1)金属棒下滑的最大速度为多大?
(2)当金属棒下滑达到稳定状态时,整个电路消耗的电功率P为多少?
(3)当金属棒稳定下滑时,在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=3T,在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为m2=3×10-4kg、所带电荷量为q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间,该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出,初速度v应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一束几种不同的正离子, 垂直射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里, 离子束保持原运动方向未发生偏转. 接着进入另一匀强磁场, 发现这些离子分成几束如图. 对这些离子, 可得出结论:
A.它们的动能一定各不相同
B.它们的电量一定各不相同
C.它们的质量一定各不相同
D.它们的比荷一定各不相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,水平导线中有电流I通过,导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同,则电子将 (   )
A.沿路径a运动,轨迹是圆
B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大
C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小
D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是(   )
A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力的作用
B.运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度
D.洛伦兹力一定对带电粒子不做功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图,在0≤x≤d的空间,存在垂直xOy平面的匀强磁场,方向垂直xOy平面向里。y轴上P点有一小孔,可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角θ可在0~1800范围内变化的带负电的粒子。已知θ =450时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场,不计重力及粒子间的相互作用。求

(1)磁场的磁感应强度;
(2)若θ=300,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角(可用三角函数、根式表示);
(3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积(可用根式表示)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,一带电粒子垂直射入一垂直纸面向里自左向右逐渐增强的磁场中,由于周围气体的阻尼作用,其运动径迹为一段圆弧线,则从图中可以判断(不计重力)(  )
A.粒子从A点射入,速率逐渐减小
B.粒子从 A点射入,速率逐渐增大
C.粒子带负电,从B点射入磁场
D.粒子带正电,从B点射入磁场

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