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如图所示,半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,过(-2R,0)点垂...

如图所示,半径为R圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,过(2R0)点垂直x轴放置一线型粒子发射装置,能在0<y<R的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度均为ν、带正电的同种粒子,粒子质量为m,电荷量为q。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后,经过磁场偏转恰好击中y轴上的同一位置,则下列说法中正确的是

A. 粒子击中点距O点的距离为R

B. 磁场的磁感应强度为

C. 粒子离开磁场时速度方向相同

D. 粒子从离开发射装置到击中y轴所用时间t的范围为t<

 

ABD 【解析】 由题意,某时刻发出的粒子都击中的点是y轴上同一点,由最高点射出的只能击中(0,R),则击中的同一点就是(0,R),即粒子击中点距O点的距离为R,所以A选项正确。从最低点射出的也击中(0,R),那么粒子做匀速圆周运动的半径为R,由洛仑兹力提供向心力得:,则磁感应强度 ,所以选项B正确。粒子运动的半径都相同,但是入射点不同,则粒子离开磁场时的速度方向不同,选项C错误;显然偏转角最大的时间最长,显然从最低点射出的粒子偏转90°,在磁场中的时间最长,最长时间为。从最高点直接射向(0,R)的粒子时间最短,则最短的时间为,所以选项D正确。故选ABD。
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利用霍尔效应制作的霍尔元件,被广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件一般由半导体材料制成,有的半导体中的载流子(即自由电荷)是电子,有的半导体中的载流子是空穴(相当于正电荷)。如图所示,将扁平长方体形状的霍尔元件水平放置接入电路,匀强磁场垂直于霍尔元件的水平面竖直向下,闭合开关,让电流从霍尔元件的左侧流入右侧,则其前后两表面会形成电势差。现有载流子是电子的霍尔元件1和载流子是空穴的霍尔元件2,两元件均按图示方式接入电路(闭合开关),则关于前后两表面电势高低的判断,下列说法中正确的是(  )

A.若接入元件1时,前表面电势高;若接入元件2时,前表面电势低

B.若接入元件1时,前表面电势低;若接入元件2时,前表面电势高

C.不论接入哪个元件,都是前表面电势高

D.不论接入哪个元件,都是前表面电势低

 

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如图所示为回旋加速器示意图,利用回旋加速器对粒子进行加速,此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为BD形盒缝隙间电场变化周期为T,加速电压为U忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间,下列说法正确的是 (   )

A.保持BUT不变,该回旋加速器可以加速质子

B.只增大加速电压U粒子获得的最大动能增大

C.只增大加速电压U粒子在回旋加速器中运动的时间变短

D.回旋加速器只能加速带正电的粒子,不能加速带负电的粒子

 

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如图所示,边界OMON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界ON上有一粒子源S.某一时刻,从离子源S沿平行于纸面,向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相等,经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场。已知∠MON30°,从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于TT为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )

A. T B. T C. T D. T

 

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质量为m、带电量为+q的小球套在水平固定且足够长的粗糙绝缘杆上,如图所示,整个装置处于磁感应强度为B、垂直纸面向里的水平匀强磁场中。现给小球一个水平向右的初速度v0使其开始运动,不计空气阻力,则对小球从开始到最终稳定的过程中,下列说法正确的是

A. 一定做减速运动

B. 运动过程中克服摩擦力做的功可能是0

C. 最终稳定时的速度一定是mg/qB

D. 最终稳定时的速度可能是0

 

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如图所示,空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左、场强为E的匀强电场。有一质量为m,电荷量大小为q的微粒垂直于磁场且以与水平方向成45°角的速度v做直线运动,重力加速度为g。则下列说法正确的是

A. 微粒可能做匀加速直线运动 B. 微粒可能只受两个力作用

C. 匀强磁场的磁感应强度B= D. 匀强电场的电场强度E=

 

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