• 带电粒子在匀强磁场中的运动
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题型: 多选题
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多选题

环型对撞机是研究高能粒子的重要装置.正、负离子由静止经过电压U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞.为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的(  )

A对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越大

B对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越小

C对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子在磁场中运动的周期都不变

D对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子在磁场中运动的周期越小

正确答案

B,D
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题型: 单选题
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单选题

如图所示,匀强磁场的边界为平行四边形ABDC,其中AC边与对角线BC垂直,一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于电子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是(  )

A入射速度越大的电子,其运动时间越长

B入射速度越大的电子,其运动轨迹越长

C从AB边出射的电子的运动时间都相等

D从AC边出射的电子的运动时间都相等

正确答案

C
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题型: 单选题
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单选题

以0点为圆心的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一带电量为e的电子从A点以速度V0垂直于磁场方向射人磁场中,并从B点射出,∠AOB=120°,如图所示,已知电子质量为m,则电子在磁场中运动的时间为(  )

A

B

C

Dmπ3eBv0

正确答案

B
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多选题

如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向相反.有一个带电粒子(不计重力)以初速度v0垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好在Q点与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d,则带电粒子(  )

A在Q点的速度是v0

B在电场中运动的时间为

C在磁场中做圆周运动的半径为d

D自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为

正确答案

A,B,D
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多选题

极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后,由于地磁场的作用而产生的.如图所示,科学家发现并证实,这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动,旋转半径不断减小.此运动形成的原因是(  )

A可能是洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小

B可能是介质阻力对粒子做负功,使其动能减小

C可能是粒子的带电量减小

D南北两极的磁感应强度较强

正确答案

B,D
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多选题

如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子从原点0以与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在上方运动半径为R则(  )

A粒子经偏转一定能回到原点0

B粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1

C粒子完在成一次周期性运动的时间为2πm/3qB

D粒子第二次射人x轴上方磁场时,沿x轴前进3R

正确答案

C,D
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多选题

如图所示,L1和L2为平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,AB两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v与L2成30°斜向上射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力,下列说法中正确的是(  )

A带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同

B若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变)它仍能经过B点

C若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60°角斜向上,它就不一定经过B点

D粒子一定带正电荷

正确答案

A,B
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单选题

如图所示,在半径为R的圆内有一磁感应强度为B的向外的匀强磁场,一质量为m、电量为q的粒子(不计重力),从A点对着圆心方向垂直射入磁场,从C点飞出,则下列说法不正确的是(  )

A粒子带正电

B带电粒子从C点飞出时,偏转角为60°

C粒子的轨道半径为R

D粒子在磁场中运动的时间为

正确答案

C
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题型: 单选题
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单选题

如图所示,匀强磁场的边界为平行四边形ABCD,磁感应强度为B,其中AC边与对角线BC垂直,∠BAC=60°,一束电子(质量为m,电荷量为e)以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于电子在磁场中运动的时间,下列说法中正确的是(  )

A从AB(不含A点)边出射的粒子,运动时间可能为2πm/3eB

B从AC(不含A点)边出射的粒子,运动时间可能为2πm/3eB

C从AB(不含A点)边出射的粒子,运动时间均为πm/3eB

D从AC(不含A点)边出射的粒子,运动时间均为πm/3eB

正确答案

C
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题型: 多选题
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多选题

如图,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞人一正方形的匀强磁场区,对从油边离开磁场的电子,下列判断正确的是(  )

A从a点离开的电子速度最小

B从a点离开的电子在磁场中运动时间最短

C从b点离开的电子运动半径最小

D从b点离开的电子速度偏转角最小

正确答案

B,C
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