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精英家教网如图所示的OX和MN是匀强磁场中两条平行的边界线,速率不同的同种带电粒子从O点沿OX方向同时射向磁场,其中穿过a点的粒子速度v1方向与MN垂直,穿过b点的粒子速度v2方向与MN成60°角,设两粒子从O点到MN所需时间分别为t1和t2,则t1:t2为(  )
分析:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据粒子的运动的轨迹和粒子做圆周运动的周期公式可以判断粒子的运动的时间.
解答:解:粒子在磁场中运动的周期的公式为T=
2πm
qB
,由此可知,粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关,所以粒子在磁场中的周期相同,由粒子的运动的轨迹可知,通过a点的粒子的偏转角为90°,通过b点的粒子的偏转角为60°,所以通过a点的粒子的运动的时间为
T
4
,通过b点的粒子的运动的时间为
1
6
T,所以从S到a、b所需时间t1:t2为3:2,所以A正确.
故选A
点评:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是
  1、画轨迹:确定圆心,几何方法求半径并画出轨迹.
  2、找联系:轨迹半径与磁感应强度、速度联系;偏转角度与运动时间相联系,时间与周期联系..
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,M,N为水平放置的平行金属板,板间电压为U,在N板中心处有一小孔P,在N板上方有一边长L=1.Om的非磁性正方形绝缘框ABCD,AB边中点处有一小孔S,P和S处于同一竖直线上,绝缘框内有磁感应强度大小B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.一质量m=2.0×10-4kg、电荷量g=+5.Ox 10-3c的带电粒子从紧靠M板处静止释放,并从小孔S垂直于AB边射入磁场,粒子和框壁碰撞过程中无动能损失,且碰撞时间可以忽略,不计粒子重力,求:
(1)极板M所带电荷的电性?
(2)若MN板间电压U0=12.5V,则粒子在磁场中的运动时间为多少?(结果保留两位有效数字)
(3)要使粒子能从S射出磁场,则MN板间的电压U应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-3所示的OX和MN是匀强磁场中两条平行的边界线.速率不同的同种带电粒子从O点沿OX方向同时射向磁场,其中穿过a点的粒子速度v1方向与MN垂直,穿过b点的粒子速度v2方向与MN成60°角,设两粒子从O点到MN所需的时间分别为t1和t2,则t1∶t2为(    )

图11-3

A.3∶2              B.4∶3               C.1∶1              D.1∶3

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏省盐城中学高二上学期中考试选修物理试卷(带解析) 题型:计算题

(15分)真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,Ox为过边界上O点的切线,如图所示,从O点在纸面内向各个方向发射速率均为v0的电子,设电子间相互作用忽略,且电子在磁场中偏转半径也为r.已知电子的电量为e,质量为m
(1)圆柱形区域匀强磁场的磁感应强度大小为多少?
(2)速度方向与Ox方向夹角成90°的电子,在磁场中的运动时间为多少?
(3)在x轴上有一点p,O点的距离为3r,要使从O点发射的速率均为v0的电子,从磁场边界出来后都能够汇聚到p点,请在图中虚线MN右侧添加一个匀强磁场,并说明磁感应强度大小和方向及分布情况。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,Ox和MN是匀强磁场中的两条平行直线,速率不同的同种带电粒子(不计重力)从O点沿Ox方向同时射入磁场,其中穿过a点的粒子以与MN垂直的方向飞出,穿过b点的粒子的速度方向与MN成60°角,此两粒子从O点起到越过MN线所需时间之比ta:tb为                                            (    )
    A.3:2            B.4:3            C.1:1            D.1:3

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