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如图所示,以MN为界的两匀强磁场B1=2B2,一带电+q、质量m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力)(  )
分析:粒子垂直进入磁场,做匀速圆周运动,半径r=
mv
qB
,则知粒子在两个磁场中半径之比为1:2,画出轨迹,根据周期求出时间.
解答:解:粒子垂直进入磁场,由洛伦兹力提供向心力,则根据牛顿第二定律得
qvB=m
v2
r
得 轨迹半径r=
mv
qB
,则周期T=
2πr
v
=
2πm
qB
  可知r1:r2=1:2 画出轨迹如图.
粒子在磁场B1中运动时间为T1,在磁场B2中运动时间为
1
2
T2

粒子向下再一次通过O点所经历时间t=T1+
1
2
T2=
2πm
qB1
+
πm
qB2
=
2πm
qB2

故选B
点评:本题关键在于画出粒子运动的轨迹,确定时间与周期的关系,这也是磁场中的轨迹问题常用的思路.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?广安二模)我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,且两场区域足够大.在距离界线为S处平行于MN固定一内壁光滑的瓷管PQ,开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处,某时刻该原子核平行于界线的方向放出一质量为m、带电量-e的电子,发现电子在分界线处速度方向与界线成60°角进入右边磁场,反冲核在管内做匀速直线运动,当到达管另一端Q点时,刚好俘获了这个电子而静止.求:
(1)瓷管PQ的长度1;(2)反冲核的质量M.

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科目:高中物理 来源: 题型:

我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度为2B和B的匀强磁场,且磁场区域足够大.在距离界线为l处平行于MN固定一个光滑的瓷管PQ,开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处,某时刻该原子核沿平行于界线的方向放出一个质量为m、带电量为-e的电子,发现电子在分界线处以方向与界线成60°角的速度进入右边磁场(如图所示),反冲核在管内匀速直线运动,当到达管另一端Q点时,刚好又俘获了这个电子而静止.求:
(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小(仅用l表示)和电子的速度大小;
(2)反冲核的质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,以MN为界的两匀强磁场,磁感应强度B1=2B2,方向垂直纸面向里,现有一质量为m、带电量为q的正粒子,从O点沿图示方向进入B1中.
(1)试画出此粒子的运动轨迹
(2)求经过多长时间粒子重新回到O点?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?南通二模)我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度为2B和B的匀强磁场,且磁场区域足够大.在距离界线为l处平行于MN固定一个长为s光滑的瓷管PQ,开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处,某时刻该原子核平行于界线的方向放出一质量为m、带电量-e的电子,发现电子在分界线处速度方向与界线成60°角进入右边磁场,反冲核在管内匀速直线运动,当到达管另一端Q点时,刚好又俘获了这个电子而静止.求:
(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小(仅用l表示)和电子的速度大小;
(2)反冲核的质量.

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