如图,圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一未知初速度沿截面直径方向入射时,穿过此区域的时间为t;若该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感

如图,圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一未知初速度沿截面直径方向入射时,穿过此区域的时间为t;若该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感

题型:德阳模拟难度:来源:
如图,圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一未知初速度沿截面直径方向入射时,穿过此区域的时间为t;若该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转了
π
3
,根据上述条件可求得的物理量为(  )
A.带电粒子的初速度
B.带电粒子在磁场中运动的半径
C.带电粒子的动量
D.带电粒子在磁场中运动的周期
魔方格
答案
无磁场时,带电粒子做匀速直线运动,设圆柱形区域磁场的半径为R0,则v=
2R0
t

而有磁场时,带电粒子做匀速圆周运动,由半径公式可得:R=
mv
qB

由几何关系得,圆磁场半径与圆轨道半径的关系:R=


3
R0

联立三式解得
m
qB
=


3
2
t

粒子的周期T=
2πm
qB
=


3
πt
.因为初速度无法求出,则无法求出轨道半径,粒子的动量.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
举一反三
在考古中为了测定古物的年代,可通过测定古物中碳14与碳12的比例,其物理过程可简化为如图所示.碳14与碳12经电离后的原子核带电量都为q,由静止经电压U加速后从O点进人磁感应强度为B的匀强磁场,OM为磁场的下边界线,可在OM上适当位置放置粒子记数器,从而测定碳14与碳12的比例(不计粒子的重力及粒子间的相互作用力).求:
(1)碳14与碳12在磁场中运动的半径比
(2)在实际中并不是所有粒子都垂直于OM沿ON射入磁场,而是分布在与ON成一定夹角θ的纸面内,要使两种粒子运动到OM直线上时能区分在不同区域,θ角的范围;
(3)θ取最大时,用阴影表示出碳14粒子在磁场中可能出现的区域.魔方格
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荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动,当秋千荡到最高点时,小孩的加速度方向是图中的(  )
A.a方向B.b方向C.c方向D.d方向
魔方格
题型:崇明县一模难度:| 查看答案
如图所示,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,若操作时绳长为2L,则杯子运动到最高点处的速度至少是(  )
A.


gL
B.


2gL
C.


3gL
D.2


gL
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
下述关于力和运动的说法中,正确的是(  )
A.物体在变力作用下不可能作直线运动
B.物体作曲线运动,其所受的外力不可能是恒力
C.不管外力是恒力还是变力,物体都有可能作直线运动
D.不管外力是恒力还是变力,物体都有可能作匀速圆周运动
题型:闸北区一模难度:| 查看答案
一光滑圆柱体,固定在地面上,现用长为圆柱体的
1
4
周长的轻绳连接两个可视为质点的小球,其中A球的重力为8N,将绳垮过圆柱体并使两球静止时,测得A球与圆柱截面圆心的连线与竖直方向成37°角,求:
(1)B球重力;
(2)圆柱体对绳的支持力的大小.魔方格
题型:徐汇区模拟难度:| 查看答案
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