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如圖所示，在平面直角坐標系的第一象限中，有垂直于xOy平面的勻強磁場，在坐標原點O有一個粒子發(fā)射源，可以沿x軸正方向源源不斷地發(fā)出速度不同的同種帶正電的粒子，不計粒子的重力．在坐標系中有一點B，在x軸正方向上有一點A，連接OB、AB恰可構(gòu)成一個直角三角形，則關(guān)于粒子在該三角形區(qū)域中的運動情況下列說法正確的是（ ）

A．出射速度越大的粒子，在三角形區(qū)域內(nèi)運動的時間越長
B．出射速度越大的粒子，在三角形區(qū)域內(nèi)運動的軌跡越長
C．所有從發(fā)射源射出后能夠到達OB邊的粒子，從射出至到達OB邊的運動時間都相等
D．所有從發(fā)射源射出后能夠到達AB邊的粒子，從射出至到達AB邊的運動時間都相等
【答案】分析：作出粒子從0B、AB邊射出的運動軌跡圖，通過幾何關(guān)系比較圓心角的大小，根據(jù)t=，周期T=比較運動時間的長短．
解答：解：依據(jù)R=可知，速度不同的粒子進入磁場后做圓周運動的半徑不同．由于粒子進入磁場的速度方向均沿著x軸正方向，所以所有粒子做圓周運動的圓心都在y軸上．作出幾個速度逐漸增大的粒子運動軌跡示意圖如圓弧1、2、3所示．則從OB邊上射出的粒子運動圓弧所對應(yīng)的圓心角相同（如圖中1、2所示），由周期T=可知，能夠從OB邊上射出的粒子運動的時間都相等．故C正確．
而速度較大的粒子，可能射出AB上（如圓弧3），則圓弧2、3相比，運動時間一定不同，且因為射到AB邊上的所有粒子運動圓弧所對應(yīng)的圓心角不同，速度越大的粒子軌跡越靠近A點，圓弧越短且對應(yīng)的圓心角越小．故A、B、D錯誤．
故選C．
點評：解決本題的關(guān)鍵作出粒子的運動軌跡圖，通過圓心角的大小比較運動的時間．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=2T．一對電子和正電子從O點沿紙面以相同的速度v射入磁場中，速度方向與磁場邊界0x成30．角，求：電子和止電子在磁場中運動的時間為多少？
（正電子與電子質(zhì)量為m=9.1×10-31kg，正電子電量為1.6×l0-19C，電子電量為-1.6×10-19C）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第II、III象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，場強E=50V/m；一圓心在O1點，半徑R=5cm的絕緣彈性圓筒在與y軸切點O處開有小孔a，筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場．現(xiàn)從P（-10cm，-5cm）處沿與x軸正向成45°方向發(fā)射比荷q/m=2×103C/kg的帶正電粒子，粒子都恰能通過原點O沿x軸正向射出電場并進入磁場．不計粒子重力，試求：
（1）粒子在P點的發(fā)射速度v；
（2）若粒子進入圓筒后與圓筒發(fā)生四次碰撞后又恰從孔a射出磁場，已知該帶電粒子每次與圓筒發(fā)生碰撞時電量和能量都不損失，求磁感應(yīng)強度B的大小．（可用三角函數(shù)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在平面直角坐標系xoy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標平面向內(nèi)的有界圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出）；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場．一粒子源固定在x軸上的A點，A點坐標為（-L，0）．粒子源沿Y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過y軸上的C點，C點坐標為（0，2L），電子經(jīng)過磁場后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON（已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用）．求：
（1）第二象限內(nèi)電場強度的大小；
（2）電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角
（3）在圖中畫出電子進入第一象限后的軌道．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在平面直角坐標系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強電場，一質(zhì)量為m，電荷量為q，不計重力，帶正電的粒子以速度v0從坐標原點O沿x軸正向射入電場后，恰好從M（2L，L）點離開電場，粒子離開電場后將有機會進入一個磁感應(yīng)強度大小為B=
2mv0
qL
、方向垂直于紙面向外的矩形磁場區(qū)域，并最終從x軸上的N（4L，0）點與x軸正向成45°角離開第一象限，題中只有m、v0、q、L為已知量，求：
（1）勻強電場的電場強度e；
（2）粒子在第一象限內(nèi)運動的時間；
（3）如果粒子離開M點后有機會進入的是垂直紙面向里的矩形磁場，磁感應(yīng)強度大小仍然為B=
2mv0
qL
，粒子運動一段時間后仍然能從x軸上的N點與x軸正向成45°角離開第一象限，則該矩形區(qū)域的最小面積S．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點a（0，L）一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點射出磁場，此時速度方向與x軸正方向的夾角為60°．下列說法中正確的是（　�。�

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同步練習(xí)冊答案