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带电粒子在只考虑已知场力的情况下可能所处的状态是(  )
A、在磁场中做直线运动B、在匀强电场中做匀速圆周运动C、在匀强磁场中做类似抛体运动D、在匀强电场和匀强磁场的复合场中做匀速直线运动
分析:带电粒子在磁场中可能受磁场力,也可能不受磁场,且洛伦兹力的方向与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小.电荷处于电场中一定受到电场力,做其做匀变速运动,可能直线,也可能曲线运动,可是类平抛运动,也可是匀速圆周运动.
解答:解:A、当带电粒子与磁场的方向平行时,不受洛伦兹力作用,因此做匀速直线运动,故A正确;
B、当带电粒子在电场中电场力与速度方向共线时做匀变速直线运动,当电场力与速度方向始终垂直时做匀速圆周运动,由于在匀强电场中,因此不可能做匀速圆周运动.故B错误;
C、在匀强磁场中,要么不受到洛伦兹力,要么受到洛伦兹力做匀速圆周运动,而不是类似抛体运动,故C错误;
D、当匀强电场和匀强磁场的复合场中,电场力与洛伦兹力平衡,做匀速直线运动,故D正确;
故选:AD.
点评:正确理解匀变速运动、匀速圆周运动的定义和物体做曲线运动的条件,及考查电场力、洛伦兹力与速度方向的关系决定运动的性质.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2012?昌平区二模)1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图(甲)所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,初速度为0,在加速器中被加速,加速电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.
(1)求粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t和粒子获得的最大动能Ekm

(3)近年来,大中型粒子加速器往往采用多种加速器的串接组合.例如由直线加速器做为预加速器,获得中间能量,再注入回旋加速器获得最终能量.n个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串,如图(乙)所示(图中只画出了六个圆筒,作为示意).各筒相间地连接到频率为f、最大电压值为U的正弦交流电源的两端.整个装置放在高真空容器中.圆筒的两底面中心开有小孔.现有一电量为q、质量为m的正离子沿轴线射入圆筒,并将在圆筒间的缝隙处受到电场力的作用而加速(设圆筒内部没有电场).缝隙的宽度很小,离子穿过缝隙的时间可以不计.已知离子进入第一个圆筒左端的速度为v1,且此时第一、二两个圆筒间的电势差U1-U2=-U.为使打到靶上的离子获得最大能量,各个圆筒的长度应满足什么条件?并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?徐州一模)如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO1O2为中线,O1为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间.带电粒子的重力不计.
(1)若只在两板间加恒定电压U,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).若入射粒子是不同速率、电量为e、质量为m的电子,试求能打在荧光屏P上偏离点O2最远的电子的动能.
(2)若两板间没有电场,而只存在一个以O1点为圆心的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,已知磁感应强度B=0.50T,两板间距d=
3
cm,板长L=l.0cm,带电粒子质量m=2.0×10-25kg,电量q=8.0×10-18C,入射速度v=
3
×105m/s.若能在荧光屏上观察到亮点,试求粒子在磁场中运动的轨道半径r,并确定磁场区域的半径R应满足的条件.(不计粒子的重力)
(3)若只在两板间加如图乙所示的交变电压u,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).入射粒子是电量为e、质量为m的电子.某电子在t0=
L
4v0
时刻以速度v0射入电场,要使该电子能通过平行金属板,试确定U0应满足的条件.
U0
8md2v02
eL2
U0
8md2v02
eL2

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO1O2为中线,O1为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏.带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间.
(1)若两板间只存在一个以O1点为圆心的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,已知磁感应强度B=0.50T,两板间距
d=
3
cm,板长L=1.0cm,带电粒子质量m=2.0×10-25kg,电量q=8.0×10-18C,入射速度v=
3
×105m/s.若能在荧光屏上观察到亮点,试求粒子在磁场中运动的轨道半径r,并确定磁场区域的半径R应满足的条件.
(2)若只在两板间加恒定电压U,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).若入射粒子是电量为e、质量为m的电子,它们的速度v满足0<v≤v0,试求打在荧光屏P上偏离点O2最远的粒子的动能.
(3)若只在两板间加如图乙所示的交变电压u,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).入射粒子是电量为e、质量为m的电子.某电子在t0=L/4v0时刻以速度v0射入电场,要使该电子能通过平行金属板,试确定U0应满足的条件.
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科目:高中物理 来源: 题型:

带电粒子在只考虑已知场力的情况下可能所处的状态是(  )

  A. 在磁场中做直线运动       

  B. 在匀强电场中做匀速圆周运动

  C. 在匀强磁场中做类似抛体运动   

  D. 在匀强电场和匀强磁场的复合场中做匀速直线运动

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