题目内容

如图所示，正方形区域ABCD内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子a、b、c分别以大小不同的初速度va、vb、vc从A点沿图示方向射入该磁场区域，经磁场偏转后粒子a、b、c分别从BC边中点、CD边中点、AD边中点射出．若ta、tb、tc分别表示粒子a、b、c在磁场中的运动时间．则以下判断正确的是（　　）
A．va＜vb＜vcB．vc＜vb＜vaC．ta＜tb＜tcD．ta=tb＜tc

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：qvB=m
v2
R
，v=
qBR
m
，
粒子做圆周运动的周期：T=
2πm
qB
，由于三个粒子完全相同，则它们做圆周运动的周期T相等，

如图所示，粒子的轨道半径：R1＜R2＜R3，vc＜vb＜va，故A错误，B正确；
粒子在磁场中做圆周运动转过的圆心角间的关系为：θ1＜θ2＜θ3，
粒子运动时间t=
θ
2π
T，则粒子在磁场中的运动时间：t1＜t2＜t3，故C正确，D错误；
故选：BC．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中．金属板长L，两板间距d．求：
（1）微粒进入偏转电场时的速度v0是多大？
（2）若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ，并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区．则两金属板间的电压U2是多大？
（3）若该匀强磁场的宽度为D，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度至少多大？
如图所示，一个质量为，
电量为的带电粒子从孔以初速度垂直
于进入磁感应强度为的匀强磁场中，并
恰好从孔垂直于射入匀强电场中，电场
方向跟平行（与相互垂直），最后打
在点，且，若已知、、、，
且不计重力，试求：
（1）粒子从到所用的时间；（2）粒子到达点的动能。
如图甲所示，空间有Ⅰ区和Ⅲ区两个有理想边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图所示。两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域Ⅱ。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L（L＞s）的正方形线框，每边的电阻为R。线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速运动，从Ⅰ区经过Ⅱ区完全进入Ⅲ区，线框ab边始终与磁场边界平行。求：

（1）当ab边在Ⅱ区运动时，dc边所受安培力的大小和方向；
（2）线框从完全在Ⅰ区开始到全部进入Ⅲ区的整个运动过程中产生的焦耳热；
（3）请在图乙的坐标图中画出，从ab边刚进入Ⅱ区，到cd边刚进入Ⅲ区的过程中，
d、a两点间的电势差Uda随时间t变化的图线。其中E0 = BLv。
 
长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图7所示，磁感应强度为B，板间距离也为L，两极板不带电，现有质量为m电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边极板间中点处垂直磁感线以水平速度v射入磁场，欲使粒子打到极板上，求初速度的范围。
如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限有沿轴负方向的匀强电场；第四象限无电场和磁场。现有一质量为、电荷量为的粒子以速度从轴上的点沿轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经轴上的点和点最后又回到点，设,,求：
（1）带电粒子的电性，电场强度的大小；
（2）带电粒子到达点时的速度大小和方向；
（3）匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
（4）粒子从点进入电场，经、点最后又回到点所用的时间?
一个质量为m，电荷量为-q，不计重力的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间．
有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示．加速电场的电压为U，静电分析器中有辐向会聚电场，即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1；磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器．而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器．测量出Q点与圆心O2的距离为d，位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为
d
2
．（题中的U、m、q、R、d都为已知量）
（1）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；
（2）求磁分析器中磁感应强度B的大小；
（3）现将离子换成质量为4m，电荷量仍为q的另一种正离子，其它条件不变．磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离．
如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，场强E=
π
10
×104N/C．现将一重力不计、比荷
q
m
=106C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放，经过t0=1×10-5s后，通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场．磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过MN时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化．
（1）求电荷进入磁场时的速度v0；
（2）求图乙中t=2×10-5s时刻电荷与P点的距离；
（3）如果在P点右方d=105cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网