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如图所示,半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力),从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中,并从B点射出,∠AOB=1200,则该带电粒子在磁场中运动的时间为(   )
A.2πr/3v0B.2πr/3v0C.πr/3v0D.πr/3v0
D

试题分析:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系可求出圆心角和半径,则可求得粒子转过的弧长,由线速度的定义可求得运动的时间.
由图可知,粒子转过的圆心角为60°,,转过的弧长为
则运动所用时间
故选D.
点评:本题很多同学只想到了用周期来求时间,其实用线速度的定义来求时间也是一个不错的选择.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示的坐标平面内,y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1=0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里,宽度d=12.5 cm的匀强磁场B2,某时刻一质量m=2.0×10-8 kg、电荷量q=+4.0×10-4 C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v0=2.0×103 m/s沿y轴正方向运动.试求:

(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径;
(2)微粒第一次经过y轴时,速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在某次发射科学实验卫星“双星”中,放置了一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e.金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动.测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则下列说法正确的是(        )
A.电流方向沿x轴正方向,正电荷受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高
B.电流方向沿x轴正方向,电子受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高
C.磁感应强度的大小为B=
D.磁感应强度的大小为B=

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

注入工艺中,初速度可忽略的离子P+P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,有一定的宽度的匀强磁场区域,如图所示,已知离子P+在磁场中转过=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P+P3+(   )
A.在内场中的加速度之比为1:1
B.在磁场中运动的半径之比为:1
C.在磁场中转过的角度之比为1:2
D.离开电场区域时的动能之比为1:3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示的装置可以将比荷不同的粒子分开,图中矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为, A处有一宽度为的狭缝(宽度大小可调节),两种电性相同的粒子1和粒子2的质量分别是(>),电量的大小均为,都以相同的速度从狭缝各处垂直于GA边且垂直于磁场射入磁场,结果都能落到GA边上,下列说法正确的是(    )
A.粒子带正电
B.粒子1一定落在粒子2的左侧
C.粒子1落在边上距狭缝右边缘的最远距离为
D.为使两种粒子落在边上能完全分离,则狭缝的宽度应小于

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在光滑的水平桌面内有一直角坐标系xOy,在y轴正半轴与边界直线MN间有一垂直于纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场,直线MN平行于y轴,N点在x轴上,在磁场中放置一固定在短绝缘板,其上表面所在的直线过原点O且与x轴正方向成α=30°角,在y轴上的S点左侧正前方处,有一左端固定的绝缘轻质弹簧,弹簧的右端与一个质量为m,带电量为q的带电小球接触(但不栓接),弹簧处于压缩锁定状态,在某时刻解除锁定,带电小球将垂直于y轴从S点射入磁场,垂直打在绝缘板上,并以原速率反向弹回,然后经过直线MN上的P点并垂直于MN向右离开磁场,在x轴上有一点Q,已知NP=4L,NQ=3L,则:
 
(1)小球带何种电荷?小球从S进入磁场后经多长时间打在绝缘板上?
(2)弹簧解除锁定前的弹性势能是多少?
(3)如果在直线MN的右侧加一方向与桌面平行的匀强电场,小球在电场力的作用下最后在Q点垂直击中x轴,那么,该匀强电场的电场强度是多少?方向如何?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,在半径为的圆形区域内有水平向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电量为q,粒子重力不计。

⑴若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间;
⑵若粒子对准圆心射入,且速率为,求它打到感光板上时速度的垂直分量;
⑶若粒子以速度从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度  为B的
匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,
粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子
穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所
带电荷的正负是      (  )        
A.,正电荷B.,正电荷
C.,负电荷 D.,负电荷

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在x轴上方及下方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,上方磁场的磁感应强度大小为B、下方磁场的磁感应强度大小为。一质量为m、电量为q的带正电粒子从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出。不计粒子重力。

求:

小题1:射出后粒子第二次到达x轴时离O点的距离, 并画出该过程粒子运动的轨迹;
小题2:射出后粒子经过多长时间第二次到达x轴。

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