如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子,不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是
A.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上 |
B.对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线一定过圆心 |
C.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长 |
D.只要速度满足v=,对准圆心方向入射的粒子出射后可垂直打在MN上 |
放射源中有三种不同的粒子,其中一种不带电,另两种分别带正负电荷,置于磁场中,相成如图三条轨迹,则带正电的粒子的轨迹是______,不带电的粒子的轨迹是______。
在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,已知ON=d,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子在M点的初速度v0的大小;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些宇宙线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义,假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来(如图,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将( )
A.向东偏转 | B.向南偏转 | C.向西偏转 | D.向北偏转 |
如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏OP上,不计重力,下列说法正确的是( )
A.a在磁场中飞行的路程比b的短 |
B.a在磁场中飞行的时间比b的长 |
C.a、b均带正电 |
D.a在P上的落点与O点的距离比b的近 |
(多选题)如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用),粒子的比荷为,发射速度大小都为v0,且满足.粒子发射方向与OC边的夹角为θ,对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是( )
A.粒子有可能打到A点 |
B.以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短 |
C.以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 |
D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出 |
带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h3,若加上竖直向上的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h4,如图所示,不计空气,则( )
A.一定有h1=h3 | B.一定有h1<h4 |
C.h2与h4无法比较 | D.h1与h2无法比较 |
如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域,下列判断正确的是( )
A.电子在磁场中的运动时间越长,其轨迹线越长 |
B.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合 |
C.电子在磁场中的运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大 |
D.电子的速率不同,它们在磁场中运动时一定不相同 |
(18分)如图所示,在坐标系的第一、四象限存在一宽度为a、垂直纸面向外的有界匀强磁场,磁感应强度的大小为B;在第三象限存在与y轴正方向成θ=60°角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在点P(,)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出;将粒子源沿直线PO移动到Q点时,所发出的粒子恰好不能从EF射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。求:
(1)匀强电场的电场强度;,
(2)PQ的长度;
(3)若仅将电场方向顺时针转动60°,粒子源仍在PQ间移动并释放粒子,试判断这些粒子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围。
图中为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面积位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相等的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( )
A.向上 | B.向下 | C.向左 | D.向右 |
如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子质量为m电量为q,从原点O以与x轴成θ=30°角斜向上射入磁场,且在x轴上方运动半径为R(不计重力),则( )
A.粒子经偏转一定能回到原点0 |
B.粒子在x轴上面的轨迹为劣弧,在x轴下面的轨迹为优弧 |
C.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1:2 |
D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴方向前进了3R |
如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点,一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场,现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成300的方向,以大小不同的速率射入正方形内,下列说法中正确的是( )
A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从cd边射出磁场 |
B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从ad边射出磁场 |
C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从bc边射出磁场 |
D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从ab边射出磁场 |
如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为1 T的匀强磁场,一质量为1 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑斜面上,斜面的倾角θ=37°,在木板左上端放置一质量为m=0.5kg、带正电q = 0.1C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.8,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向沿斜面向上,大小为F="9.3" N的恒力。g取10 m/s2.则滑块 ( )
A.滑块有可能做减速运动 |
B.滑块运动6.25s后,与木板相对滑动 |
C.开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动 |
D.最终做速度为2.5m/s的匀速运动 |
如图所示,空间有一个范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直细杆上,杆足够长,环与杆的动摩擦因数为μ。现使圆环以初速度v0向上运动,经时间t圆环回到出发位置。不计空气阻力。已知重力加速度为g。求当圆环回到出发位置时速度v的大小。