如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为-q的粒子(不计重力),以相

如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为-q的粒子(不计重力),以相

题型:不详难度:来源:
如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为-q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为(     )
A.B.C.D.

答案
D
解析

试题分析:任取一粒子分析,作出圆周运动的轨迹,则可得出粒子打在屏上的位置与粒子与PC夹角的关系,则可得出粒子打在屏上的最远点及最近点,即可得出打中的长度.
可知,,如图所示,取一粒子,设粒子与PC夹角为α,则由几何关系可知,打在屏上的距离与P点相距,故可知,当时,打在屏上的距离最远,最远距离为2R;当时,打在屏上的距离最近,最近距离为;故有粒子打中的区域为

故选D
点评:带电粒子在磁场运动区域的判断时,要注意寻找一般表达式,通过分析再找出可能的边界;另外本题中关于PC两边对称的粒子方向均可适合
举一反三
“大洋一号”是我国首次组织的横跨三大洋的远洋考察船,在航行过程中,海洋工作者可以根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测定海水的速度.假设海洋某处的地磁场竖直分量为B=0.5×10-4T,水流是南北流向,如图所示,将两个电极竖直插入此处海水中,且保持两极极板平行于水流方向.若两电极距离L="10m" ,与两电极相连的灵敏电压表读数U=0.2mV,则海水的流速大小为           m/s.
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(19分)图16为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3 T,在x轴上距坐标原点L=0.50 m的P处为粒子的入射口,在y轴上安放接收器.现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104 m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50 m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电荷量为q,不计其重力.

(1)求上述粒子的比荷
(2)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形.
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如图所示的四个图中,标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、带正电的粒子在磁场中速度v的方向和其所受洛伦兹力f的方向,其中正确表示这三个方向关系的图是
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电子以速度v垂直进入匀强磁场,磁场方向如右图所示,此时所受洛仑兹力的方向_____(填向上或向下)。
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一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹
A.可能为圆弧
B.可能为直线
C.可能为圆弧
D.都有可能

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