电荷量为q1的带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向由点开始做半径为R1的匀速圆周运动,在B点与另一电荷量为q2的静止带电粒子碰撞后合为一体做半径为R2的匀速圆

电荷量为q1的带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向由点开始做半径为R1的匀速圆周运动,在B点与另一电荷量为q2的静止带电粒子碰撞后合为一体做半径为R2的匀速圆

题型:不详难度:来源:
电荷量为q1的带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向由点开始做半径为R1的匀速圆周运动,在B点与另一电荷量为q2的静止带电粒子碰撞后合为一体做半径为R2的匀速圆周运动,如图所示,已知R1="2" R2,不计粒子的重力,忽略两粒子之间的静电力的影响,则(    )
A.两粒子带异种电荷B.两粒子带同种电荷C.q1∶q2=2∶1D.q1∶q2=1∶2

答案
B
解析
碰撞过程中动量守恒,因为,且半径变小,所以说明电荷量增加,则两粒子带同种电荷,故A错误B正确
半径变为原来的一半,则电荷量加倍,则两粒子电荷量相等,即q1∶q2=1∶1,故CD错误
故选B
举一反三
用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T。现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106 m / s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q=1.6×10-19C,质量m=3.2×10-27kg。求:

(1) 粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大?
(2) 粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
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电子以速度v垂直进入匀强磁场,磁场方向如图所示,此时所受洛仑兹力的方向___
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如图所示,水平放置的平行金属板A和B的间距为d,极板长为2d;金属板右侧用三块挡板MN、NP、PM围成一个等腰直角三角形区域,顶角NMP为直角,MN挡板上的中点处有一个小孔K恰好位于B板的右端,已知水平挡板NP的长度为=2a。由质量为m、带电量为+q的同种粒子组成的粒子束,以速度v0从金属板A、B左端沿紧贴板A但不接触板A处射入,不计粒子所受的重力,若在A、B板间加一恒定电压,使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K。求:

⑴.所施加的恒定电压的大小;
⑵.现允许在挡板围成的三角形区域内,加一垂直纸面的匀强磁场,要使从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能直接(不与其他挡板碰撞)打到挡板MP上,求所加磁场的方向和磁感应强度的范围。
⑶.在第⑵问的前提下,以M为原点,沿MP方向建立x轴,求打到挡板MP上不同位置(用坐标x表示)的粒子在磁场中的运动时间
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1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为I型超导体,主要是金属超导体,另一类称为Ⅱ型超导体,主要是合金和陶瓷超导体.I型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而Ⅱ型超导体则不同,它允许磁场通过,现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流后水平放入匀强磁场中,如图所示.下列说法正确的是
A.超导体不受安培力作用
B.超导体所受安培力方向向上
C.超导体表面上a、b两点的电势关系为
D.超导体没有在周围产生磁场

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如图a所示,平行金属板A、B间的电压UAB=200V,B板有一小孔O,靠近B板有一固定的绝缘圆筒,其横截面半径R=m,在圆筒轴线上,筒壁有小孔H,HO共线且连线与圆筒轴线、B板均垂直,交A板于P点.现有一比荷=100C/kg的带正电粒子,从A板上的P点附近由静止释放,在电场力作用下沿O方向射入圆筒.从粒子进入圆筒开始(计时零点),在圆筒内加入方向与轴线平行的交变磁场,磁感应强度随时间变化如图b(垂直纸面向里为磁场正方向),粒子在磁场力作用下发生偏转并与筒壁碰撞.(粒子与筒壁碰撞前后动能和电量均不变,且不计重力,忽略碰撞所用时间及磁场变化产生的感应影响.)问:

(1)粒子第一次到达O点时的速率为多大?
(2)如果图b中的t1时刻就是粒子进入圆筒后第一次碰撞到圆筒的时刻,t1的值是多少?   
(3)如果图b中的t1和t1+t2时刻分别是粒子进入圆筒后第一次和第二次碰撞到圆筒的时刻,要使粒子能做周期性的往返运动,则金属板A和B间的距离d至少为多大?
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