题目内容
如右图所示,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不一定过圆心 |
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,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 |
D
解析试题分析:对着圆心入射的粒子,出射后不一定垂直打在MN上,与粒子的速度有关.故A错误.带电粒子的运动轨迹是圆弧,根据几何知识可知,对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线也一定过圆心.故B错误.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中轨迹半径越大,弧长越长,轨迹对应的圆心角越小,由知,运动时间t越小.故C错误.速度满足时,粒子的轨迹半径为,则轨迹的圆心角为90°,速度的偏向角也等于90°,故沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上.故D正确.
故选D
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;
点评:本题要抓住粒子是圆弧,磁场的边界也是圆弧,利用几何知识分析出射速度与入射速度方向的关系,确定出轨迹的圆心角,分析运动时间的关系.
练习册系列答案
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速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是
A.该束带电粒子带正电 |
B.速度选择器的P1极板带负电 |
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1 |
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0,粒子的比荷越大 |
右图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹.云室放置在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里.云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用.分析此径迹可知粒子( )
A.带正电,由下往上运动 |
B.带正电,由上往下运动 |
C.带负电,由上往下运动 |
D.带负电,由下往上运动 |
如下图所示,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示.
粒子编号 | 质量 | 电荷量(q>0) | 速度大小 |
1 | m | 2q | v |
2 | 2m | 2q | 2v |
3 | 3m | -3q | 3v |
4 | 2m | 2q | 3v |
5 | 2m | -q | v |
A.3、5、4 B.4、2、5
C.5、3、2 D.2、4、5