如图所示圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.a粒子速率最大 |
B.c粒子在磁场中运动的时间最长 |
C.c粒子速率最大 |
D.它们做圆周运动的周期 |
如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,则( )
A.小球带负电 |
B.小球运动的轨迹是一条抛物线 |
C.洛伦兹力对小球做正功 |
D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大 |
如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响).
已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场.上述m、q、l、t0、B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求电压U的大小.
(2)求t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径.
(3)何时刻进入两极板的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间.
如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直,一质量为m,电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场,粒子在磁场中的运动轨迹y轴交与M点,已知,。不计重力,求:
(1)M点与坐标原点O间的距;
(2)粒子从P点运动到M点所用的时间。
如图1所示的坐标系内,在x0(x0>0)处有一垂直工轴放置的挡板.在y轴与挡板之间的区域内存在一个与xoy平珏垂直且指向纸内的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T.位于坐标原点O处的粒子源向xoy平面内发射出大量同种带正电的粒子,所有粒子的初速度大小均为vo=1.0×106m/s,方向与x轴正方向的夹角为θ,且0≤θ≤90°.该粒子的比荷为=1.0×108C/kg,不计粒子所受重力和粒子间的相互作用,粒子打到挡板上后均被挡板吸收.
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径R:
(2)如图2所示,为使沿初速度方向与x轴正方向的夹角θ=30°射出的粒子不打到挡板上,则x0必须满足什么条件?该粒子在磁场中运动的时间是多少?
(3)若x0=5.0×10﹣2m,求粒子打在挡板上的范围(用y坐标表示),并用“”图样在图3中画出粒子在磁场中所能到达的区域:
在一个边界为等边三角形的区域内,存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在磁场边界上的P点处有一个粒子源,发出比荷相同的三个粒子a、b、c(不计重力)沿同一方向进入磁场,三个粒子通过磁场的轨迹如图所示,用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间;用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径,则下列判断正确的是( )
A.ta=tb>tc | B.tc>tb>ta | C.rc>rb>ra | D.rb>ra>rc |
如图所示,实线表示竖直平面内的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L斜向上做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中正确的是
A.液滴一定做匀速直线运动 | B.液滴一定带负电 |
C.电场线方向一定斜向上 | D.液滴有可能做匀变速直线运动 |
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 |
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,则不带电的粒子的轨迹是 ,带负电的粒子的轨迹是 .
如图所示,AB、CD两直线间的区域相距为2L,其间存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方电场的场强E1方向竖直向下,PT下方电场的场强E2方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子依次以相同的初速度V0沿水平方向垂直射入匀强电场E2中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为L/2,不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求:
(1)电场强度E1与E2;
(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P 点的距离有什么规律?
(3)有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正三角形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其无缝隙的置于CD右侧,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中,欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电荷量损失),并返回Q点,需在容器中加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于a,则磁感应强度B的大小应满足什么条件?
如图a、b、c为三个完全相同的带正电荷的油滴,在真空中从相同高度由静止下落到同一水平面,a下落中有水平匀强电场,b下落中有水平向里的匀强磁场,三油滴落地时间设为ta、tb、tc,落地时速度分别va、vb、vc,则( )
A.ta=tb=tc,va=vb=vc | B.ta=tb=tc,va>vb=vc |
C.tb>ta=tc,va=vb=vc | D.tb>ta=tc,va>vc=vb |
如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b从容器中的A点飘出(在A点初速度为零),经电压U加速后,从x轴坐标原点处垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在放在x轴上感光板S上坐标分别为x1、x2的两点。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则以下说法正确的是 ( )
A.b进入磁场时的速度一定大于a进入磁场时的速度 |
B.a的比荷一定小于b的比荷 |
C.若a、b电荷量相等,则a、b的质量之比为x12∶x22 |
D.若a、b质量相等,则a、b在磁场中运动时间之比为x1∶x2 |
设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示.已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是 ( )
A.这离子必带正电荷 |
B.A点和B点位于同一高度 |
C.离子在C点时速度最大 |
D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点 |
如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动,下列说法正确的是
A.微粒一定带负电 | B.微粒动能一定减小 |
C.微粒的电势能一定增加 | D.微粒的机械能一定增加 |