如圖,圓柱形區(qū)域的橫截面在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計(jì)重力)以某一未知初速度沿截面直徑方向入射吋,穿過此區(qū)域的時間為t;若該區(qū)域加沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)了,根據(jù)上述條件可求得的物理量為:
A帶電粒子的初速度
B 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑
C 帶電粒子的動量
D 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期
D
解析考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動;牛頓第二定律;向心力.
分析:在沒有磁場時,不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度沿截面直徑方向入射,穿過此區(qū)域時粒子做勻速直線運(yùn)動;在有磁場時,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時,粒子做勻速圓周運(yùn)動.在勻速直線運(yùn)動中雖不知半徑,但可由位移與時間列出與入射速度的關(guān)系,再由勻速圓周運(yùn)動中半徑公式可算出粒子的比荷、周期.
解答:解:無磁場時,帶電粒子做勻速直線運(yùn)動,設(shè)圓柱形區(qū)域磁場的半徑為,則
而有磁場時,帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動,由半徑公式可得:
由幾何關(guān)系得,圓磁場半徑與圓軌道半徑的關(guān)系:
由三式聯(lián)理可得:
設(shè)粒子在磁場中的運(yùn)動時間,粒子飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)60°角,則由周期公式可得:
由于不知圓磁場的半徑,因此帶電粒子的運(yùn)動半徑也無法求出,以及初速度無法求.
故選:D
點(diǎn)評:帶電粒子僅在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力只改變速度的方向不改變速度的大小,洛倫茲力對粒子也不做功.同時當(dāng)粒子沿半徑方向入射,則也一定沿著半徑方向出射.
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科目:高中物理 來源: 題型:
π |
3 |
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖,圓柱形區(qū)域的橫截面在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計(jì)重力)以某一未知初速度沿截面直徑方向入射吋,穿過此區(qū)域的時間為t;;若該區(qū)域加沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)了π/3,根據(jù)上述條件可求得的物理量為
A.帶電粒子的初速度
B. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑
C. 帶電粒子的動量
D.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期
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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年四川省德陽市高三3月第二次診斷性檢測理綜物理試題(解析版) 題型:選擇題
如圖,圓柱形區(qū)域的橫截面在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計(jì)重力)以某一未知初速度沿截面直徑方向入射吋,穿過此區(qū)域的時間為t;;若該區(qū)域加沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)了π/3,根據(jù)上述條件可求得的物理量為
A.帶電粒子的初速度
B. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑
C. 帶電粒子的動量
D.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期
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科目:高中物理 來源:2011-2012年度湖北省高考復(fù)習(xí)沖刺信息新題物理卷 題型:選擇題
如圖,圓柱形區(qū)域的橫截面在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計(jì)重力)以某一未知初速度沿截面直徑方向入射吋,穿過此區(qū)域的時間為t;若該區(qū)域加沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,粒子飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)了,根據(jù)上述條件可求得的物理量為:
A帶電粒子的初速度
B 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑
C 帶電粒子的動量
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