题目内容
12.如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束速率不同的电子从a孔垂直磁感线射入容器中,其中一部分沿c孔射出,一部分从d孔射出.忽略电子间相互作用,且不计电子重力,则从两孔射出的电子速率之比vc:vd和电子在容器中运动的时间之比tc:td分别为( )A. | vc:vd=2:1 | B. | vc:vd=$\sqrt{2}$:1 | C. | tc:td=1:$\sqrt{2}$ | D. | tc:td=1:2 |
分析 由几何关系可知从两孔射出的粒子的运动半径,则由洛仑兹力充当向心力可得出粒子的速度关系;由周期公式及转过的角度可求得时间之比;由向心力公式可求得加速度之比.
解答 解:电子从c点射出,d为圆心,Rc=L,圆心角θc=$\frac{π}{2}$
由R=$\frac{mv}{qB}$,得vc=$\frac{eBL}{m}$
运动时间tc=$\frac{T}{4}$=$\frac{πm}{2Be}$
电子从d点射出,ad中点为圆心,Rd=$\frac{1}{2}$L,圆心角θd=π
所以vd=$\frac{eBL}{2m}$,td=$\frac{T}{2}$=$\frac{πm}{Be}$
故vc:vd=2:1,tc:td=1:2;
故选:AD.
点评 本题为带电粒子在磁场中运动的基本问题,只需根据题意明确粒子的运动半径及圆心即可顺利求解.
练习册系列答案
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2.下列单位中,与力的单位N(牛)等效的是( )
A. | J/s | B. | J/m | C. | w•s | D. | C/s |
7.如图所示,是两个不同电阻的U-I图象,则图线1、2表示两电阻的阻值大小、以及将两电阻串联或并联后总电阻的U-I图象所在区域分别为( )
A. | 1表示电阻大的图线,并联后的区域Ⅲ | |
B. | 1表示电阻小的图线,串联后在区域Ⅱ | |
C. | 2表示电阻小的图线,并联后在区域Ⅰ | |
D. | 2表示电阻大的图线,串联后在区域Ⅲ |
4.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则( )
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D. | 楔形物块对水平面的压力小于(M+2m)g |