题目内容
【题目】长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是
A. 使粒子的速度v>3BqL/2m
B. 使粒子的速度v<5BqL/4m
C. 使粒子的速度v>BqL/2m
D. 使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m
【答案】A
【解析】如图所示,由题意知,带正电的粒子从左边射出磁场,其在磁场中圆周运动的半径R<,故粒子在磁场中做圆周运动洛伦兹力提供向心力即:qvB=m,可得粒子做圆周运动的半径:
粒子不打到极板上且从左边射出,则: 即:v<
带正电的粒子从右边射出,如图所示,此时粒子的最小半径为R,由上图可知:
R2=L2+(R-)2;可得粒子圆周运动的最大半径:R=
又因为粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,粒子从右边射出,则: 即:
故欲使粒子不打在极板上,粒子的速度必须满足v<或,故A正确,BCD错误;故选A.
练习册系列答案
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【题目】人类探索宇宙的脚步从未停止,登上火星、探寻火星的奥秘是人类的梦想,中国计划于2020 年登陆火星。地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响。根据下表,火星和地球相比
行星 | 半径/m | 质量/kg | 轨道半径/m |
地球 | 6.4×106 | 6.0×1024 | 1.5×1011 |
火星 | 3.4×106 | 6.4×1023 | 2.3×1011 |
A. 火星的第一宇宙速度较大 B. 火星做圆周运动的加速度较大
C. 火星表面的重力加速度较小 D. 火星的公转周期较小