如图所示,虚线所示的区域内,有方向垂直于画面向里的匀强磁场,从边缘A处有一束速度各不相同的质子沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场区运动过程中,错误的是(    

如图所示,虚线所示的区域内,有方向垂直于画面向里的匀强磁场,从边缘A处有一束速度各不相同的质子沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场区运动过程中,错误的是(    

题型:不详难度:来源:
如图所示,虚线所示的区域内,有方向垂直于画面向里的匀强磁场,从边缘A处有一束速度各不相同的质子沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场区运动过程中,错误的是(      )
A.运动时间越长,其轨迹越长
B.运动时间越短的,射出磁场的速率越小。
C.在磁场中偏转越小的,运动时间越短。
D.所有质子在磁场中运动时间都相等

答案
ABD
解析

试题分析:解:设磁场区域半径为R,轨迹的圆心角为α.

粒子运动的轨迹为,粒子的运动时间越长,α越大,根据数学知识可以证明孤长S越短.故A错误;粒子在磁场中运动的时间为,而轨迹半径,当粒子的运动时间越短时,α越小,则知r越大,而,则速度v越大.故B错误;根据推论得知,带电粒子在磁场中偏转角等于轨迹的圆心角α,则在磁场中偏转越小的,轨迹的圆心角α,由知,运动时间越短.故C正确;由上分析知道,速度越大,轨迹半径r越大,而,α越小,通过磁场的时间越短.故D错误.
举一反三
匀强磁场的边界为直角三角形ABC,一束带正电的粒子以不同的速率沿AB从A处射入磁场,不计粒子的重力。则 (  )
A.从BC边射出的粒子场中运动时间相等
B.从AC边射出的粒子场中运动时间相等
C.从BC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长
D.从AC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长

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如图所示,宽x=2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向内,大小为0.01T。现有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子,从O点以相同的速率2×104m/s沿纸面不同方向进入磁场,粒子重量忽略不计()。求:

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)所有打在y轴上的粒子在磁场中运动的最长时间;
(3)打在分界线x=2cm上粒子的分布范围.
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(8分)在真空中,半径的圆形区域内有匀强磁场,方向如图所示,磁感应强度B="0.2" T,一个带正电的粒子以初速度从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场,已知该粒子的比荷,不计粒子重力.

(1)求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径;
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时与ab的夹角及粒子的最大偏转角.
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(15分)甲图为质谱仪的原理图.带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场.该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为d,粒子的重力忽略不计.

(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为:
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。
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在某次发射科学实验卫星“双星”中,放置了一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e.金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动.测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则下列说法正确的是(        )
A.电流方向沿x轴正方向,正电荷受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高
B.电流方向沿x轴正方向,电子受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高
C.磁感应强度的大小为B=
D.磁感应强度的大小为B=

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