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圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以...

圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子abc,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是

A.a粒子速率最大

B.c粒子速率最大

C.a粒子在磁场中运动的时间最长

D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

 

BC 【解析】 粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得 解得: AB.由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,由图示可知,a粒子的轨道半径最小,粒子c的轨道半径最大,则a的粒子速率最小,c粒子的速率最大,故A错误,B正确; CD.粒子在磁场中做圆周运动的周期:,粒子在磁场中的运动时间 三粒子运动周期相同,由图示可知,a在磁场中运动的偏转角最大,对应时间最长,故C正确,D错误。  
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考点分析:
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粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频率交流电的频率为f,加速器的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速.不考虑相对论效应,则下列说法正确是

A.质子被加速后的最大速度不能超过Rf

B.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大

C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为

D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速粒子

 

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如图所示,一个绝缘光滑半圆环轨道处于竖直向下的匀强电场E中,在轨道的上端,一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则(     

A.小球运动过程中机械能守恒

B.小球机械能和电势能的总和先增大后减小

C.在最低点球对环的压力为(mgqE

D.在最低点球对环的压力为3mgqE

 

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如图所示,有一带电粒子贴着板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为时,带电粒子沿②轨迹落到板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为(   

A. B.

C. D.

 

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如图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽度为l,共N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流方向如图时,在天平左、右两边加上质量各为的砝码,天平平衡,当电流反向大小不变时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知(  

A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为

B.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为

C.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为

D.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为

 

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如图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场.一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)AB边的中心O以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的大小B需满足(   )

A.B> B.B<

C.B> D.B<

 

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