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如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点.大量...

如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点.大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上.不计重力及带电粒子之间的相互作用.则v2v1(  )

A.∶2 B.∶1

C.∶1 D.3∶

 

C 【解析】 相同的带电粒子垂直匀强磁场入射均做匀速圆周运动.粒子以v1入射,一端为入射点P,对应圆心角为60°(对应六分之一圆周)的弦PP′必为垂直该弦入射粒子运动轨迹的直径2r1,如图甲所示,设圆形区域的半径为R,由几何关系知 r1=R. 其他不同方向以v1入射的粒子的出射点在PP′对应的圆弧内. 同理可知,粒子以v2入射及出射情况,如图乙所示.由几何关系知 r2==R, 可得 r2∶r1=∶1. 因为m、q、B均相同,由公式r=可得v∝r,所以 v2∶v1=∶1. A.∶2,与结论不相符,选项A错误; B.∶1,与结论不相符,选项B错误; C.∶1,与结论相符,选项C正确; D.3∶,与结论不相符,选项D错误; 故选C.  
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考点分析:
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利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B的大小。用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R、质量为m“U”型线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用轻质导线连接线框与电源,导线的电阻忽略不计.当有拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时,拉力显示器可以直接显示力敏传感器所受的拉力当线框接入恒定电压为E1时,拉力显示器的示数为F1;接入恒定电压为E2时(电流方向与电压为E1时相反),拉力显示器的示数为F2已知F1>F2,则磁感应强度B的大小为

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,两平行金属导轨CDEF间距为L,与电动势为E,内阻为r的电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成θ角,回路其余电阻不计。为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为

A.,水平向右

B.,垂直于回路平面向下

C.,竖直向下

D.,垂直于回路平面向上

 

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两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子ab,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示。不计粒子的重力,下列说法正确的是(  )

A.a粒子带正电,b粒子带负电

B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

C.b粒子动能较大

D.b粒子在磁场中运动时间较长

 

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如图所示,ab为竖直正对放置的两平行金属板,其中a板带正电、两板间的电压为U。在金属板下方存在一有界的匀强磁场,磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面PQPQ下方的磁场范围足够大,磁场的磁感应强度大小为B。一比荷为的带正电粒子以速度v0从两板中间位置沿与ab平行方向射入两板间的偏转电场,不计粒子重力。粒子通过偏转电场后从PQ边界上的M点进入磁场,运动一段时间后又从PQ边界上的N点射出磁场,设MN两点距离为xMN点在图中未画出)。则以下说法中正确的是(  )

A.只减小磁感应强度B的大小,则x减小

B.只增大初速度v0的大小,则x不变

C.只增大带电粒子的比荷,则x增大

D.只减小偏转电场的电压U的大小,则x不变

 

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三个质量相同的质点abc带有等量的正电荷,它们从静止开始,同时从相同的高度落下,下落过程中abc分别进入如图所示的匀强电场、匀强磁场和真空区域中。设它们都将落到同一水平地面上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是(  )

A.落地时a的动能最大 B.落地时bc的动量相等

C.b的落地时间最短 D.c的落地时间最长

 

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