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如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、  b,以不同的速率沿着A0方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是

A.a粒子速率较大
B.b粒子速率较大
C.b粒子在磁场中运动时间较长
D.a、b粒子在磁场中运动时间一样长

B

解析试题分析:带电粒子沿半径方向垂直进入圆形匀强磁场区域,离开磁场的速度也必然沿圆形磁场的半径方向,据此作出ab粒子离开磁场时的速度如图。那么圆形磁场区域和粒子圆周运动的轨迹就有一条公共弦,弦的垂直平分线过两个圆的圆心。而这条垂直平分线也是入射速度和末速度夹角的角平分线,那么这条角平分线与进磁场时垂线的交点即圆心,据此判断如下图,a粒子半径小,根据洛伦兹力提供向心力,得,所以a粒子速率较小,选项A错B对。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期可知两个粒子圆周运动周期相同,但是据图可知,a粒子速度偏转角大,即圆心角大,所以 a粒子运动时间长,选项CD错。

考点:带电粒子在匀强磁场中的运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

处于同一平面内的两根长直导线中通有方向相反大小不同的电流,这两根导线把它们所在的平面分成a、b、c三个区域,如图所示,则磁感强度为零的区域 

A.可能出现在a区 B.可能出现在b区
C.可能出现在c区 D.a区、b区、c区都有可能

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为,电量为的正电荷(重力忽略不计)以速度沿正对着圆心o的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了角。磁场的磁感应强度大小为

A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,D形盒半径为R.用该回旋加速器加速质子(质量数为1,核电荷数为1)时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电周期为T.(粒子通过狭缝的时间忽略不计)则

A.质子在D形盒中做匀速圆周运动的周期为2T
B.质子被加速后的最大速度可能超过
C.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
D.不改变B和T,该回旋加速器也能用于加速α粒子(质量数为4,核电荷数为2)

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,线圈中心处挂有一根小磁针,小磁针与线圈在同一平面内,当赫姆霍兹线圈通以如图所示方向的电流时

A.小磁针N极向里转
B.小磁针N极向外转
C.小磁针在纸面内向左摆动
D.小磁针在纸面内向右摆动

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,速度不同的同种带电粒子(重力不计)a、b沿半径AO方向进入一圆形匀强磁场区域,a,b两粒子的运动轨迹分别为AB和AC,则下列说法中正确的是

A.a、b两粒子均带正电 
B.a粒子的速度比b粒子的速度大 
C.a粒子在磁场中的运动时间比b粒子长 
D.两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心O 

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图,在正方形abcd范围内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场,两个电子以不同的速率,从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场,其中甲电子从c点射出,乙电子从d点射出。不计重力,则甲、乙电子(    )

A.速率之比2:1
B.在磁场中运行的周期之比1:2
C.在正方形磁场中运行的时间之比1:2
D.速度偏转角之比为1:2

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为L,电流均为I,方向垂直纸面向里.已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B=kI/r,其中k为常量.某时刻有一电荷量为q的带正电粒子经过原点O,速度大小为v,方向沿y轴正方向,该粒子此时所受磁场力为

A.方向垂直纸面向外,大小为
B.方向指向x轴正方向,大小为
C.方向垂直纸面向外,大小为
D.方向指向x轴正方向,大小为

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图,甲图是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定),并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如乙图所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是 (     ) 

A.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-2
B.在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1
C.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大
D.不同粒子获得的最大动能都相同

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