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如图所示,在真空中坐标xOy面的x>0区域内,有磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场,方向与xOy平面垂直,在x轴上的P(10,0)点处有一放射源,在xOy平面内向各个方向发射速率为v=1.0×105m/s的带正电粒子,粒子的质量为m=1.0×10-26kg,粒子带电量为q=1.0×10-18C,则带电粒子能打到y轴上的范围是(重力的影响不计)(   )
A.-10cm≤y≤10cm
B.-10cm≤y≤cm
C.cm≤y≤cm
D.cm≤y≤10cm
B

试题分析:

洛仑兹力提供圆周运动向心力,由解得带电粒子做匀速圆周运动的轨道半径 =10cm,放射源射出粒子速度大小相同,因此在磁场中轨道半径相同,它们轨迹的圆心都在以P点为圆心R=10cm为半径的圆上,如图所示,当轨道圆心在O1处时,粒子打在y轴的最低点:y1=-R=-10cm ;当轨道圆心在O2处时,粒子打在y轴的最高点y2= cm ,故粒子打在-10cm≤y≤ cm的范围内,B选项正确。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

带电量为+q的粒子,在匀强磁场中运动,下面说法正确的是(  )
A.只要速度大小相同,所受的洛伦兹力就相同
B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则所受的洛伦兹力大小、方向均不变
C.只要带电粒子在磁场中运动,就一定受洛伦兹力作用
D.带电粒子受洛伦兹力小,则该磁场的磁感应强度小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场,仅在洛伦兹力的作用下,正好从ab边中点N点射出磁场。忽略粒子受到的重力,下列说法中正确的是
A.该粒子带负电
B.洛伦兹力对粒子做正功
C.粒子在磁场中做圆周运动的半径为L/4
D.如果仅使该粒子射入磁场的速度增大,粒子做圆周运动的半径也将变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)在真空室内取坐标系xOy,在x轴上方存在两个方向都垂直于纸面向外的磁场区Ⅰ和II(如图),平行于x轴的虚线MM’和NN’是它们的边界线,两个区域在y方向上的宽度都为d、在x方向上都足够长.Ⅰ区和II区内分别充满磁感应强度为B和的匀强磁场.一带正电的粒子质量为m、电荷量为q,从坐标原点O以大小为v的速度沿y轴正方向射入Ⅰ区的磁场中.不计粒子的重力作用.

(1)如果粒子只是在Ⅰ区内运动而没有到达II区,那么粒子的速度v满足什么条件?粒子运动了多长时间到达x轴?
(2)如果粒子运动过程经过II区而且最后还是从x轴离开磁场,那么粒子的速度v又满足什么条件?并求这种情况下粒子到达x轴的坐标范围?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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垂直于磁场方向射入磁场中,并从B点射出.∠AOB=120°,如图所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为(  )
A.      B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,匀强磁场的磁感应强度为B,圆筒形场区的边界由弹性材料构成。一个质量为m.电荷量为q的正离子(不计重力)以某一速度从筒壁上的小孔M进入筒中,速度方向与半径成θ=30°夹角,并垂直于磁场方向。离子和筒壁的碰撞无能量和电荷量的损失.若选择合适的进入速度,离子可以从M孔射出。问:

(1)离子的速度多大时,离子可以在最短的时间内返回M孔最短的时间是多少?
(2)如果离子与筒壁发生两次碰撞后从M孔射出,离子的速率是多大?从进入圆筒到返回M孔经历的时间是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为v,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为
A.ΔtB.2Δt
C.ΔtD.Δt

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,宽x=2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向内,大小为0.01T。现有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子,从O点以相同的速率2×104m/s沿纸面不同方向进入磁场,粒子重量忽略不计()。求:

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)所有打在y轴上的粒子在磁场中运动的最长时间;
(3)打在分界线x=2cm上粒子的分布范围.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

边长为a的正方形,处于有界磁场,如图所示,一束电子以不同的初速度从同一位置水平射入磁场后,分别从A处和C处射出,则初速度vA:vC=____;所经历的时间之比tA:tB=____。

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