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如图所示,圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法错误的是(  )
A.三个粒子都带正电荷
B.c粒子速率最小
C.c粒子在磁场中运动时间最短
D.它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc

A、三个带电粒子均向上偏转,射入磁场时所受的洛伦兹力均向上,根据左手定则判断得知:三个粒子都带正电荷.故A正确.
B、粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,根据qvB=m
v2
r
,可得:r=
mv
qB
,则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,则由图知,a粒子的轨迹半径最小,c粒子的轨迹半径最大,则a粒子速率最小,c粒子速率最大,故B错误,
C、D三个带电粒子的质量和电荷量都相同,由粒子运动的周期 T=
2πm
qB
及 t=
θ
T,θ是粒子轨迹对应的圆心角,也等于速度的偏转角,可知,三粒子运动的周期相同,即Ta=Tb=Tc
由图知,a在磁场中运动的偏转角最大,运动的时间最长,c在磁场中运动的偏转角最小,c粒子在磁场中运动时间最短,故CD正确.
本题选错误的,故选:B.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,OP、OQ为匀强磁场的边界,磁场分布足够广,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.一质量为m、电量为q的电荷(重力不计)以平行于OQ边的速度从M点垂直磁场射入,并从N点垂直OQ离开,已知θ=30°,OM=l,则(  )
A.该电荷在磁场中运动的轨道半径等于
l
2
B.该电荷在磁场中运动的轨道半径等于l
C.该电荷在磁场中运动的时间为
πm
6qB
D.该电荷在磁场中运动的时间为
πm
2qB

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m、带电量为+q的带电粒子,以初速度υ0垂直进入相互正交的匀强电场E和匀强磁场B中,从P点离开该区域,此时侧向位移为y,粒子重力不计,则(  )
A.粒子在P点所受的电场力一定比磁场力大
B.粒子在P点的加速度为(qE-qυ0B)/m?
C.粒子在P点的速率为
v20
+
2qyE
m
D.粒子在P点的动能为
1
2
m
v20
-qyE
?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在xoy坐标系第一象限内有一半径为R的半圆形匀强磁场,圆心为O′,在第二象限内有一平行板电容器,其下极板恰好与x轴重合,平行板右端与y轴相齐.已知平行板内存在相互正交的匀强电场和匀强磁场,电场的场强为E,磁场的磁感应强度为B.有一质量为m,带电量为q的带电粒子(其重力不计),沿平行于x轴的方向从P点射入电容器,且恰好作直线运动,后又进入第一象限的半圆形磁场,最后由O′点垂直x轴射出.求:
(1)带电粒子的速度v;
(2)半圆形磁场的磁感应强度B′.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一束电子以不同的速率沿如图所示方向飞入横截面是一个正方形的,方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,则下列说法中正确的是(  )
A.在磁场中运动时间越长的电子,其轨迹线一定越长
B.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合
C.在磁场中运动时间越长的电子,其轨迹所对应的圆心角一定越大
D.速率不同的电子,在磁场中运动时间一定不同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平放置的平行金属板A和D间的距离为d,金属板长为L=
3
d
,两板间所加电压为U,D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,NM与水平挡板NP成60°角,且挡板足够长,K与N间的距离为KN=a.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从A、D的中点O沿平行于金属板方向OO'以某一速度射入,不计粒子的重力.该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K:
(1)求该粒子从O点射入时的速度大小v0
(2)若两档板所夹的整个区域存在一垂直纸面向外的匀强磁场,粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上,求该磁场的磁感应强度的大小B0
(3)若磁场方向变为垂直纸面向里,且只存在于两档板所夹间的某一区域内,同样使该粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求满足条件的磁感应强度的最小值Bmin

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,在一矩形区域内不加磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B?水平向外的匀强磁场,带电粒子仍以原来的初速度入射,粒子飞出时偏离原方向60°.利用以上数据求出下列物理A.带电粒子的比荷B.带电粒子在磁场中运动的周期.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图示,一个质子以速度v进入匀强磁场中,速度方向与磁场方向垂直.匀强磁场的磁感强度为B,质子的电荷为q,质量为m.质子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,用所给的这些物理量,推导出质子在磁场中做圆周运动的半径R的表达式为______.已知磁场的磁感强度B=6.3×10-2T,质子电荷q=1.6×10-19C,质子质量m=1.7×10-27kg,则计算出质子做圆周运动的周期为______s(保留二位有效数字).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在直角坐标系的第三象限有垂直纸面向里的磁感应强度为B0的匀强磁场和竖直向下的电场强度为E0的匀强电场,一系列电荷量为q、质量不同的带负电的粒子(不计重力),沿与x轴平行的水平线通过第三象限电磁场进入y轴右侧垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场左边界与y轴重合,磁场右边界与y轴平行且与x轴交于P点,已知OP=L,磁场上下足够长.
(1)求这束带电粒子速度的大小v;
(2)质量满足什么条件的带电粒子能第2次从y轴通过?
(3)如果一种带电粒子与磁场右边界成60°角射出磁场,则带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动时间是多少?

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