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质子(
)和
粒子(
)从静止开始经相同的电压加速后进入同一匀强磁场做圆周运动,则这两个粒子的动能之比为
,轨道半径之比为
,周期之比为
试题答案
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1:2, 1:
, 1:2
试题分析:由动能定理知两个粒子的动能之比即是电场力做功之比,
,由
,由
,联立得
,
,由周期公式
得
。
点评:本题学生能熟练运用动能定理,半径公式,周期公式解相关问题。
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一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,如果又能垂直进入另一磁感应强度是原来2倍的匀强磁场,则( )
A.粒子的速率加倍,周期减半;
B.粒子的速率不变,周期减半
C.粒子的速率不变,轨道半径减半
D.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的1/4
如图所示,电子射线管(A为其阴极),放在蹄形磁铁的N、S两极间,射线管的阴极(A)接直流高压电源的_______极。(正、负) 此时,荧光屏上的电子束运动径迹将_________偏转.(填“向上”、“向下”或“不”).
两个粒子,带电荷量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动.则下列说法正确的是( )
A.若速率相等,则半径必相等
B.若质量相等,则周期必相等
C.若质量相等,则半径必相等
D.若动能相等,则周期必相等
带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是
A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同
B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小、方向均不变
C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能可能增大
有电子、质子、氘核、氚核,以同样速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都作匀速圆周运动,则轨道半径最大的粒子是
A.氘核
B.氚核
C.电子
D.质子
北半球海洋某处,地磁场水平分量B
1
=0.8×10
-4
T,竖直分量B
2
=0.5×10
-4
T,海水向南流动。海洋工作者测量海水的流速时,将两极板竖直插入此处海水中,保持两极板正对且垂线沿东西方向,两极板相距L=10m,如图所示。与两极板相连的电压表(可看作理想电压表)示数为U=0.2mV,则
A.西侧极板电势高,东侧极板电势低
B.西侧极板电势低,东侧极板电势高
C.海水的流速大小为0.4m/s
D.海水的流速大小为0.25m/ s
(12分)如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场,质量为m,电量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两极间电场中加速,每当粒子离开B板时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变.
(1) 设t=0时,粒子静止在A板小孔处,在电场作用下加速,并绕行第一圈.求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能E
n
.
(2) 为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增.求粒子绕行第n圈时的磁感应强度B.
(3) 求粒子绕行n圈所需的总时间t
n
(设极板间距远小于R).
如图6所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.P为屏上的一个小孔.PC与MN垂直.一群质量为m、带电荷量为-q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内.则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为 ( )
A.
B.
C.
D.
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