题目内容
如右图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的大小B需满足( )
A. | B. |
C. | D. |
B
解析试题分析:粒子刚好达到C点时,其运动轨迹与AC相切,如图所示,则粒子运动的半径为.由得,粒子要能从AC边射出,粒子运行的半径,解得,选项B正确.
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;
点评:本题是有界磁场问题,关键是画出粒子的运动轨迹,运用几何知识求解半径.
练习册系列答案
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回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是
A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大 |
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短 |
C.若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子 |
D.质子第n次被加速前后的轨道半径之比为∶ |
如右图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
A.N极竖直向上 | B.N极竖直向下 |
C.N极沿轴线向左 | D.N极沿轴线向右 |
如右图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为,则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( )
A.,弹簧的伸长量减小 |
B.,弹簧的伸长量减小 |
C.,弹簧的伸长量增大 |
D.,弹簧的伸长量减小 |
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