A. | 在磁場中通過的弧長越長的粒子在磁場內(nèi)運動的時間越長 | |
B. | 從ac邊中點射出的粒子,在磁場中的運動時間為2πm3qB | |
C. | 從ac邊射出的粒子的最大速度值為2qBL3m | |
D. | bc邊界上只有長度為L的區(qū)域可能有粒子射出 |
分析 由軌跡半徑為r=mvqB和粒子在磁場中運動時間為t=θ2πT結(jié)合數(shù)學(xué)知識可分析得出從ac邊出射的速度不同的粒子的運動時間都相等;
根據(jù)幾何關(guān)系得到圓心角,利用周期為T=2πmqB和t=θ2πT求時間;
粒子射入磁場時與AC邊界的夾角為60°,根據(jù)圓周的對稱性,離開磁場時與AC邊界的夾角也應(yīng)該是60°,故粒子不可能從C點離開,其臨界軌跡是與BC邊相切,結(jié)合幾何關(guān)系得到軌道半徑,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解粒子射入磁場時的最大速度;
作圖,根據(jù)臨界條件由幾何關(guān)系可知bc邊界上只有長度為L的區(qū)域可能有粒子射出.
解答 解:A.帶電粒子進(jìn)入磁場做勻速圓周運動,軌跡半徑為r=mvqB,速度越大,半徑越大,根據(jù)圓的對稱性可知,從ac邊出射的粒子速度的偏向角都相同,而軌跡的圓心角等于速度的偏向角,則從ac邊出射的粒子軌跡的圓心角θ都相同,粒子在磁場中運動時間為t=θ2πT,T相同,則從ac邊出射的速度不同的粒子的運動時間都相等,故A錯誤;
B.由A分析可知,其對應(yīng)的圓心角為1200,所以在磁場中運動時間為:t=θ2πT=θ2π•2πmqB=2πm3qB,故B正確;
C.粒子在磁場中做勻速圓周運動,畫出粒子的運動的臨界軌跡,如圖所示:
圖中四邊形ABDO是正方形,故圓周的半徑為:r=L;
洛倫茲力提供向心力,故:qvB=mv2mr解得:vm=qBLm,故C錯誤;
D.由C分析可知,粒子在磁場中做勻速圓周運動,和bc邊剛好相切,即為臨界條件,由幾何關(guān)系可知,bc邊界上只有長度為L的區(qū)域可能有粒子射出,故D正確.
故選:BD.
點評 本題帶電粒子在有界的磁場中運動的類型,注意根據(jù)圓的對稱性得到出射時粒子速度和邊界的夾角與入射時速度和邊界的夾角相等.解答此題的關(guān)鍵是明確粒子的運動規(guī)律,畫出臨界軌跡,結(jié)合幾何關(guān)系確定軌道半徑,根據(jù)牛頓第二定律列式求解最大速度,注意粒子不能從C點射出.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | U0=20√2V,P=20W | B. | U0=40V,P=80W | C. | U0=40√2V,P=20W | D. | U0=20V,P=20W |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 手機電源得到的是脈動直流電,其頻率為50Hz | |
B. | 手機電源得到的是正弦交流電.其頻率為50Hz | |
C. | 該裝置正常工作時手機電源獲得的電壓為5V | |
D. | 若其中一個二極管燒壞不能通電,另一個還能工作,此時手機電源獲得的電壓為2.5V |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | ωm=√2kgr2−r1 | B. | ωm=√2kgr1−r2 | C. | ωm=√2kgr2 | D. | ωm=√kgr1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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