如右图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点,一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场.现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是( )
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A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是
,则它一定从ab边射出磁场
B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是
,则它一定从ad边射出磁场
C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是
,则它一定从bc边射出磁场
D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是
,则它一定从ab边射出磁场
C
【解析】
试题分析:由题,带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场,则知带电粒子的运动周期为
.若该带电粒子在磁场中经历的时间是
,粒子轨迹的圆心角为
,速度的偏向角也为
,根据几何知识得知,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°,必定从cd射出磁场.故A错误.当带电粒子的轨迹与ad边相切时,轨迹的圆心角为60°,粒子运动的时间为
,在所有从ad边射出的粒子中最长时间为
,故若该带电粒子在磁场中经历的时间是
,一定不是从ad边射出磁场.故B错误.若该带电粒子在磁场中经历的时间是
,则得到轨迹的圆心角为
,由于
,则一定从bc边射出磁场.故C正确.若该带电粒子在磁场中经历的时间是
,则得到轨迹的圆心角为π,而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于
,故不一定从ab边射出磁场.故D错误.
故选C
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;
点评:本题是带电粒子在磁场中圆周运动类型,抓住粒子的周期一定,根据速度的偏向角等于轨迹的圆心角,由圆心角确定粒子在磁场中的运动时间.
科目:高中物理 来源: 题型:
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如右图所示,在y>0的区域内存在匀强磁场,磁场垂直于图中的Oxy平面,方向指向纸外.原点O处有一离子源,沿各个方向射出动量大小相等的同价正离子.对于速度在Oxy平面内的离子,它们在磁场中做圆弧运动的圆心所在的轨迹,可用下图给出的四个半圆中的一个来表示,其中正确的是( )
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科目:高中物理 来源: 题型:
如右图所示,折射率为n=
的液面上有一点光源S,发出一条光线,垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h的平面镜M的O点上,当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针方向匀速转动时,液面上的观察者跟踪观察,发现液面上有一光斑掠过,且光斑到P点后立即消失,求:
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(1)光斑在AP过程中的平均速度。
(2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度。
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年河北省石家庄市第二实验中学高二上学期期中考试理科物理试卷(带解析) 题型:计算题
如右图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流强度I=1 A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中,设t=0时,B=0,则需要多长时间,斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2)![]()
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