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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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试题分析:通过左手定则,要落在GA边,则粒子向左偏,即粒子带正电。根据洛伦兹力提供向心力可知,即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,说明,由于不知道两粒子的出发点的位置,所以B错。为使两种粒子落在边上能完全分离,则狭缝的最小宽度应满足,即
点评:本题考查了常见的带电粒子在磁场中的偏转,这类问题常常要先把粒子轨迹判断出来,通过轨迹确定时间等。
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

如图所示,在xOy坐标系的第一象限中有一半径为r=0.1 m的圆形磁场区域,磁感应强度B=1 T,方向垂直纸面向里,该区域同时与x轴、y轴相切,切点分别为A、C.现有大量质量为1×10-18 kg(重力不计),电量大小为2×10-10 C,速率均为2×107m/s的带负电的粒子从A处垂直磁场进入第一象限,速度方向与y轴夹角为θ,且0<θ<180°,则下列说法错误的是(   )

A.粒子的轨迹圆和磁场圆的半径相等
B.这些粒子轨迹圆的圆心构成的圆和磁场圆的半径相等
C.部分粒子的运动轨迹可以穿越坐标系进入第2象限
D.粒子的轨迹可以覆盖整个磁场圆

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(a,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。

(1)判断粒子的电性;
(2)求:匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如左图所示,x≥0的区域内有如右图所示大小不变、方向随时间周期性变化的磁场,磁场方向垂直纸面向外时为正方向。现有一质量为m、带电量为q的正电粒子,在t=0时刻从坐标原点O以速度v沿着与x轴正方向成75°角射入。粒子运动一段时间到达P点,P点坐标为(a,a),此时粒子的速度方向与延长线的夹角为30°.粒子在这过程中只受磁场力的作用。

(1)若B为已知量,试求粒子在磁场中运动时的轨道半径R及周期T的表达式。
(2)说明在OP间运动的时间跟所加磁场的变化周期T之间应有什么样的关系才能使粒子完成上述运动。
(3)若B为未知量,那么所加磁场的变化周期T、磁感强度B0的大小各应满足什么条件,才能使粒子完成上述运动?(写出T及B0各应满足条件的表达式)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,一电荷量为qq>0)。质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)中心均开有小孔的金属板C、D与边长为d的正方形单匝金属线圈连接,正方形框内有垂直纸面的匀强磁场,大小随时间变化的关系为B=kt(k未知且k>0),E、F为磁场边界,且与C、D板平行。D板正下方分布磁场大小均为B0,方向如图所示的匀强磁场。区域Ⅰ的磁场宽度为d,区域Ⅱ的磁场宽度足够大。在C板小孔附近有质量为m、电量为q的正离子由静止开始加速后,经D板小孔垂直进入磁场区域Ⅰ,不计离子重力。

(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?
(2)若改变正方形框内的磁感强度变化率k,离子可从距D板小孔为2d的点穿过E边界离开磁场,求正方形框内磁感强度的变化率k是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,带负电的粒子垂直磁场方向沿半径进入圆形匀强磁场区域,出磁场时速度偏离原方向60°角,已知带电粒子质量m=3×10-20kg,电量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁场区域的半径R=3×10-1m,不计重力,求磁场的磁感应强度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°。已知偏转电场中金属板长L=,圆形匀强磁场的半径R=,重力忽略不计。求:

小题1:带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率;
小题2:两金属板间偏转电场的电场强度E;
小题3:匀强磁场的磁感应强度的大小。

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