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如图所示,圆形区域半径为R,区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为...

如图所示,圆形区域半径为R,区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为BP为磁场边界上的最低点。大量质量均为m、电荷量为-q的带电粒子,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向。若粒子的轨道半径r=2RAC为圆形区域水平直径的两个端点,不计粒子重力和空气阻力,则

A.粒子射入磁场的速率

B.粒子在磁场中运动的最长时间

C.不可能有粒子从C点射出磁场

D.若粒子射入磁场的速率可以调节,则可能有粒子从A点水平射出

 

BD 【解析】 A.由洛仑兹力提供向心力 当r=2R时,速度 所以选项A错误。 B.要使带电粒子在圆形磁场中的时间最长,则是以磁场圆直径为弦的轨迹时间最长。由几何关系知:此轨迹在磁场的偏转角为60°,所以最长时间 所以选项B正确。 C.若入射速度恰当,则粒子能够通过C点,甚至能够找到圆心:作PC的中垂线,以P或C为圆心以2R为半径画弧交PC中垂线于OC,即通过C点轨迹的圆心,所以选项C错误。 D.若粒子的速度变为,则其运动半径为R,若粒子从P点向上入射,则从A点水平穿出,所以选项D正确。 故选BD。  
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考点分析:
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如图所示,在竖直平面内有一正方形线框,磁场上下边界的宽度大于正方形的边长。开始时线框底边与匀强磁场的上边界重合,现将其由该位置静止释放,穿过该磁场区域,不计空气阻力,则下列说法正确的是

A.线框进入磁场过程中感应电流为顺时针方向

B.线框离开磁场过程中感应电流为顺时针方向

C.线框底边刚进入和刚离开磁场时线圈的加速度大小可能相等

D.线框离开磁场的过程,可能做先减速后匀速的直线运动

 

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电磁流量计如图甲所示,它是利用磁场对电荷的作用测出流过容器液体的流量,其原理可以简化为如图乙所示模型,液体内含有大量正、负离子,从容器左侧流入,右侧流出。在竖直向下的匀强磁场作用下,下列说法正确的是

A.后表面M的电势高于前表面N的电势

B.前表面N的电势高于后表面M的电势

C.若仅增大磁感应强度,MN两表面的电势差将会增大

D.若仅增大磁感应强度,MN两表面的电势差将会减小

 

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关于电场和磁场对电荷的作用力,下列说法正确的是

A.洛伦兹力对运动电荷一定不做功

B.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力作用

C.正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场强度的方向

D.正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向就是磁感应强度的方向

 

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如图所示,水平放置两个平行金属导轨,间距L=0.5m,左右两端分别连接阻值r1=r2=2Ω的电阻,整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T。初始时将质量m=2kg、电阻不计的金属棒ab放置在水平导轨上。某时刻给金属棒一水平向右的速度v0=3m/s,运动一段时间后速度变为v=1m/s。金属棒与导轨接触良好,不计所有摩擦和导轨的电阻,则在此过程中

A.金属棒上的电流方向由ab

B.电阻r2上产生的焦耳热为8J

C.流过电阻r1的电荷量为4C

D.金属棒的位移为4m

 

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半径为R的圆形空间内,存在着垂直纸面向里的匀强磁场,一个带负电的粒子(不计重力),从A点以速度v0沿半径方向射入磁场,并从B点射出,,如图所示,则带电粒子在磁场中运动的时间为

A. B. C. D.

 

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