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如图所示,用一块金属板折成横截面为“?”形的金属槽磁感应强度为B的匀强磁场中,并以速度v1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为(  )
A.
v1v2
g
v2
g
B.
v1v2
g
v1
g
C.
v1
g
v1
g
D.
v1
g
v2
g

金属槽在匀强磁场中向右匀速运动时,左板将切割磁感线,上、下两板间产生电势差,
由右手定则可判断出上板为正,下板为负,E=
U
d
=
Blv1
l
=Bv1

因为微粒做匀速圆周运动,则重力等于电场力,方向相反,故有m=
qE
g
=
Bqv1
g

向心力由洛伦兹力提供,
得到qv2B=m
v22
r

得r=
mv2
Bq
=
v1v2
g
,周期T=
2πr
v2
=
v1
g
,故B项正确.
故选B
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场(ab、dc边足够长),现从矩形区域ad边的中点O处,垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角为30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电荷量为q,ad边长为l,重力影响不计,要使粒子从ab边上射出磁场,则(  )
A.只要粒子的速度小于
Bql
3m
就能从ab边上射出磁场
B.只要粒子的速度大于
Bql
3m
就能从ab边上射出磁场
C.只要粒子的速度小于
Bql
m
就能从ab边上射出磁场
D.速度在
Bql
3m
Bql
m
范围内的粒子能从ab边上射出磁场

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图表示,在磁感强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α.一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα.现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:
(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,某一初速度为v0的带电粒子进入一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场,粒子垂直进入磁场时的速度与水平方向成θ=45°角,接着垂直进入一水平宽度为L、方向竖直向上的匀强电场(E大小未知),粒子穿出电场时速度大小变为原来的
2
倍.已知带电粒子的质量为m、电荷量为q,重力不计.
(1)分析判断粒子的电性;
(2)求磁场的水平宽度d;
(3)求该匀强电场的电场强度E的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,某一空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场.左侧区域匀强电场的场强大小为E,方向水平向右,电场宽度为L;中间区域匀强磁场磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.右侧区域匀强磁场的磁感应强度大小仍为B,方向垂直纸面向里,其右边界可向右边无限延伸.一个质量为m、带电量为+q的粒子(重力不计)从电场左边界上的O点由静止开始运动,穿过中间的磁场区域后进入右侧磁场区域,又回到O点,然后重复上述过程.求:
(1)带电粒子在磁场中运动的速率;
(2)中间磁场区域的宽度d;
(3)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用的时间t.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,PQ、MN两极板间存在匀强电场,两极板间电势差为U、间距为d,MN极板右侧虚线区域内有垂直纸面向内的匀强磁场.现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子从PQ极板出发,经电场加速后,从MN上的小孔A垂直进入磁场区域,并从C点垂直于虚线边界射出.求:
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(2)离子带正电还是负电?C点离MN板的距离?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子P(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压为U2.金属板长L=20cm,两板间距d=20cm,上极板带正电,下极板带负电.粒子经过偏转电场后进入右侧垂直纸面向里的水平匀强磁场中,位于磁场左侧的理想边界紧邻偏转电场,磁场中其余区域没有边界.磁场磁感应强度为B.求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度大小?
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(3)在(2)前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入偏转电场,则磁感应强度B应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

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B.两电子在磁场中运动的时间有可能相同
C.进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场
D.进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

图是回旋加速器的原理图,设在D型盒上半面中心出口处A有一正离子源(离子出发时初速不计),正离子的带电量为q,质量为m,加速时电极间电压大小为U,磁场的磁感强度为B,求:
(1)离子在下半盒中第1条和第k条轨道半径之比为为多少?
(2)设D型盒的半径为R,离子能获得的最大动能为多少?

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