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如图所示,在矩形区域abcd内存在一个垂直纸面向外,磁感应强度大小为B的匀强磁场...

如图所示,在矩形区域abcd内存在一个垂直纸面向外,磁感应强度大小为B的匀强磁场,oa边长为ab边长为L.先从o点沿着ob方向垂直磁场射入各种速率的带电粒子,已知粒子的质量为m、带电量为q(粒子所受重力及粒子间相互作用忽略不计),求:

1)垂直ab边射出磁场的粒子的速率v

2)粒子在磁场中运动的最长时间tm

 

(1)(2) 【解析】 (1)粒子运动的轨迹如图: 设粒子做圆周运动的半径为,由几何关系可知;, 粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力有 可解得 (2)由圆周运动的关系可知 联立可得 因此可知粒子在磁场中做圆周运动的周期和速度无关,速度改变周期不变 由几何关系可知最大圆心角 可知粒子运动的最长时间  
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考点分析:
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如图,xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外,磁感应强度B1 T的匀强磁场,ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板,长度为9 mM点为x轴正方向上一点,OM3 m.现有一个比荷大小为1.0 C/kg可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端N处小孔以不同的速度沿x轴负方向射入磁场,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电荷量不变,小球最后都能经过M点,则小球射入的速度大小可能是(  )

A.3 m/s B.3.75 m/s C.4 m/s D.5 m/s

 

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如图所示,成30°角的OAOB间有一垂直纸面向里的匀强磁场,OA边界上的S点有一电子源,在纸面内向各个方向均匀发射速率相同的电子,电子在磁场中运动的轨迹半径为r,周期为T。已知从OB边界射出的电子在磁场中运动的最短时间为,则下列说法正确的是(  )

A.沿某一方向发射的电子,可能从O点射出

B.沿某一方向发射的电子,可能沿垂直于OB的方向射出

C.OA边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为

D.OB边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为

 

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如图所示是一个半径为 R 的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为 B,磁感应强度方向垂直纸面向内.有一个粒子源在圆上的 A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的 质量均为 m,运动的半径为 r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为.下列说法正确的是

A. r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为

B.r=2R,粒子沿着与半径方向成    45°    角斜向下射入磁场,则有成立

C. r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为

D. r=R,粒子沿着与半径方向成 60°角斜向下射入磁场,则圆心角 150°

 

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如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,现有比荷大小相等的甲、乙两粒子,甲以速度A点沿直径A0B方向射入磁场,经过时间射出磁场,射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角为60°;乙以速度从距高直径AOBC点平行于直径AOB方向射入磁场,经过时间射出磁场,其轨迹恰好通过磁场的圆心。不计粒子受到的重力,则

A. 两个粒子带异种电荷

B.

C.

D. 两粒子在磁场中轨迹长度之比

 

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如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场分布在等边三角形ABC内,DAB边的中点,一群相同的带负电的粒子仅在磁场力作用下,从D点沿纸面以平行于BC边方向,以大小不同的速率射入三角形内,不考虑粒子间的相互作用力,已知粒子在磁场中运动的周期为T,则下列说法中正确的是(  

A. 若该粒子在磁场中经历时间为,则它一定从BC边射出磁场

B. 若该粒子在磁场中运动时间为,则它一定从AC边射出磁场

C. 速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁场中运动时间长

D. 若该粒子在磁场中运动时间为,则它一定从AB边射出磁场

 

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