题目内容

两个带电粒子M和N，经小孔S垂直进入同一匀强磁场，运行的平面轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　）
A．M带负电，N带正电
B．M的速率一定大于N的速率
C．M的质量一定大于N的质量
D．M的运行时间可能等于N的运行时间

A、进入磁场时，M粒子所受的洛伦兹力方向向右，N的洛伦兹力方向向左，由左手定则判断出M带负电，N带正电，故A正确；
B、粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有 qvB=m
v2
r
，轨迹半径为：r=
mv
qB
．
由图看出，M的轨迹半径较大，若两个粒子的速率相等，则知，M粒子的比荷
q
m
较小，但不能判断它们电量和质量的大小；
若
q
m
相等，则M的速率比较大．由于以上两项都不确定，故不能判定它们之间的大小关系．故B、C错误；
D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半．两个粒子的周期公式为T=
2πr
v
=
2πm
qB
，由于两个粒子的比荷
q
m
关系未知，周期关系未知，故M的运行时间可能等于N的运行时间，故D正确．
故选：AD
练习册系列答案
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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a所示，与水平方向成37°角的直线MN下方有与MN垂直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷
q
m
=106c/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过
π
15
×10-5s后，电荷以v0=1.5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）．求：
（1）匀强电场的电场强度E；
（2）图b中t=
4π
5
×10-5s时刻电荷与第一次通过MN的位置相距多远；
（3）如果电荷第一次通过MN的位置到N点的距离d=68cm，在N点上方且垂直MN放置足够大的挡板．求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．
如图所示，在y轴上A点沿平行x轴正方向以v0发射一个带正电的粒子，在该方向上距A点3R处的B点为圆心存在一个半径为R的圆形有界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，当粒子通过磁场后打到x轴上的C点，且速度方向与x轴正向成60°角斜向下，已知带电粒子的电量为q，质量为m，粒子的重力忽略不计，O点到A点的距离为2
3
R．求：
（1）该磁场的磁感应强度B的大小
（2）若撤掉磁场，在该平面内加上一个与y轴平行的有界匀强电场，粒子仍按原方向入射，当粒子进入电场后一直在电场力的作用下打到x轴上的C点且速度方向仍与x轴正向成60°角斜向下，则该电场的左边界与y轴的距离为多少？
（3）若撤掉电场，在该平面内加上一个与（1）问磁感应强度大小相同的矩形有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，粒子仍按原方向入射，通过该磁场后打到x轴上的C点且速度方向仍与x轴正向成60°角斜向下，则所加矩形磁场的最小面积为多少？
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．
图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一质量为m的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出．已知弧
FG
所对应的圆心角为θ，不计重力．
求：（1）离子速度v的大小；
（2）离子的电量q等于？
一足够长的矩形区域abcd内有磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形区域的左边界ad宽为L，现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子，速度大小为v0，方向与ad边夹角为θ=30°，如图所示．已知粒子的电荷量为q，质量为m（重力忽略不计）．
（1）若粒子带负电，且恰好能从d点射出磁场，求v0的大小；
（2）若粒子带正电，使粒子能从ab边射出磁场，求v0的取值范围，以及此范围内粒子在磁场中运动时间t的范围．
如图所示，在半径R=
mv0
Bq
的圆形区域内有水平向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，圆形区域右侧有一竖直感光板，一带正电粒子从圆弧顶点P以速率v0平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为m、电荷量为q，粒子重力不计．
（1）若粒子对准圆心射入，则它在磁场中运动的时间为多少？
（2）若粒子对准圆心射入，且速率变为
3
v0，则它打到感光板上时平行于感光板方向的速度分量为多少？
（3）若粒子以速度v0从P点以任意角度入射，试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上．
（h011?海淀区二模）如图是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏1会看到一条亮线．要使荧光屏1的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是（　　）
A．加一电场，电场方向沿y轴正方向
B．加一电场，电场方向沿y轴负方向
C．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
D．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向

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