如图所示,为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率为的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子
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如图所示,为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率为的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率为
的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子的重力.则( )
A.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1
B.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为
∶1
C.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2∶1
D.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1∶2
答案
A
解析
根据图中几何关系,tan60°=R/r
1
,tan30°=R/r
2
,带电粒子在匀强磁场中运动,r=mv/qB,联立解得带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1,选项A正确B错误;带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为
=
=2
=2∶3,选项CD错误。
举一反三
(20分)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.
题型:不详
难度:
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带电粒子的质量
,电荷量q=l.6×10
-19
C,以速度v=3.2×10
6
m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感强度为B=0.17T.磁场的宽度为L=10cm.求:(不计重力)
(1)带电粒子离开磁场时的偏转角多大?
(2)带电粒子在磁场中运动的时间是多少?
(3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d多大?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,
和
为平行的虚线,
上方和
下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,
两点都在
上,带电粒子从
点以初速
与
成
斜向上射出,经过偏转后正好过
点,经过
点时速度方向也斜向上,不计粒子重力。下列说法中正确的是( )
A.粒子一定带正电荷
B.粒子一定带负电荷
C.若将带电粒子在
点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过
点
D.若将带电粒子在
点时的初速度变小(方向不变),它不能经过
点
题型:不详
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如图所示,质量为m=8.0×10
-25
kg,电荷量为q=1.6×10
-15
C的带正电粒子从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限内,且与x方向夹角大于等于30
0
的范围内,粒子射入时的速度方向不同,但大小均为v
0
=2.0×10
7
m/s.现在某一区域内加一方向向里且垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.1T,若这些粒子穿过磁场后都能射到与y轴平行的荧光屏MN上,并且当把荧光屏MN向左移动时,屏上光斑长度和位置保持不变。求:
(1) 粒子从y轴穿过的范围;
(2) 荧光屏上光斑的长度;
(3) 从最高点和最低点打到荧光屏MN上的粒子运动的时间差。
(4)画出所加磁场的最小范围(用斜线表示)
题型:不详
难度:
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如图所示,有一轴线水平且垂直纸面的固定绝缘弹性圆筒,圆筒壁光滑,筒内有沿轴线向里的匀强磁场B,O是筒的圆心,圆筒的内半径r=0.40m。在圆筒底部有一小孔a(只能容一个粒子通过)。圆筒下方一个带正电的粒子经电场加速后(加速电场未画出),以v=2×10
4
m/s的速度从a孔垂直磁场B并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒.已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子的重力和空气阻力,粒子的荷质比q/m=5×10
7
(C/kg),求磁感应强度B多大(结果允许含有三角函数式)?
题型:不详
难度:
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