如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有兩個(gè)質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中


  1. A.
    運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
  2. B.
    運(yùn)動(dòng)軌道半徑相同
  3. C.
    重新回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同
  4. D.
    重新回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相同
BCD
分析:正負(fù)離子垂直射入磁場(chǎng)后都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律研究軌道半徑關(guān)系.根據(jù)圓的對(duì)稱性分析重新回到磁場(chǎng)邊界時(shí)正負(fù)離子速度大小和方向的關(guān)系.寫(xiě)出軌跡的圓心角,研究運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系.根據(jù)幾何知識(shí)研究正負(fù)離子重新回到磁場(chǎng)邊界的位置與O點(diǎn)距離關(guān)系.
解答:解:A、設(shè)正離子軌跡的圓心角為α,負(fù)離子軌跡的圓心角為β.由幾何知識(shí)得到,α=2π-2θ,β=2θ,正離子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1=T,正離子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=T,而周期T=相同,則t1>t2.故A錯(cuò)誤.
B、正負(fù)離子垂直射入磁場(chǎng)后都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=,由題意可知,正負(fù)離子質(zhì)量、電荷量均相等,速度相同,B相同,則它們運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同.故B正確.
C、兩個(gè)離子軌跡都是圓,速度是軌跡的切線方向,如圖,根據(jù)圓的對(duì)稱性可知,重新回到磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小和方向都相同.故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)幾何知識(shí)得到,重新回到磁場(chǎng)邊界的位置與O點(diǎn)距離相等.故D正確.
故選BCD
點(diǎn)評(píng):帶電粒子垂直射入單邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,可分兩類(lèi)模型分析:一為同方向射入的不同粒子;二為同種粒子以相同的速率沿不同方向射入.無(wú)論哪類(lèi)模型,都遵守以下規(guī)律:
(1)軌跡的圓心在入射方向的垂直線上,�?赏ㄟ^(guò)此垂線的交點(diǎn)確定圓心的位置.
(2)粒子射出方向與邊界的夾角等于射入方向與邊界的夾角.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有兩個(gè)質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸均夾30°角.求正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑比
r
r負(fù)
和時(shí)間比
t
t負(fù)
分別是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有兩個(gè)質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中( �。�?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,x軸上方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),從x軸A點(diǎn)(5
3
h,0)處一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)粒子重力)以速度v0垂直x軸進(jìn)入一圓形磁場(chǎng)區(qū)域,速度方向指向圓形磁場(chǎng)的圓心,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場(chǎng)后,以vB=
3
2
vO的速度垂直打到y(tǒng)軸上B點(diǎn)(0,h).
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
(2)求帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間.
(3)若粒子在A點(diǎn)可以沿任意方向垂直磁場(chǎng)進(jìn)入,并使速度大小增為2v0,則粒子在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有兩個(gè)質(zhì)量相同,電荷量也相同的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸均夾θ角.則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中( �。�

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,x軸上方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),方向與y軸平行;x軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、電量為-q(q>0)的粒子以速度v0從y軸上的P點(diǎn)平行x軸方向射入電場(chǎng)后,從x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開(kāi)磁場(chǎng).已知OP=L,OQ=2L.不計(jì)重力和一切摩擦,求:
(1)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
(3)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
(4)粒子離開(kāi)P點(diǎn)后第一次到達(dá)Y軸時(shí)的位置坐標(biāo).

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案