如图所示,有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比)大小为k,由静止开始经电压为U的电场加速后,从O点垂直射入磁场,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比)大小为k,由静止开始经电压为U的电场加速后,从O点垂直射入磁场,又从P点穿出磁场. 下列说法正确的是(不计粒子所受重力)(  )
A.如果只增加U,粒子可以从dP之间某位置穿出磁场
B.如果只减小B,粒子可以从ab边某位置穿出磁场
C.如果既减小U又增加B,粒子可以从bc边某位置穿出磁场
D.如果只增加k,粒子可以从dP之间某位置穿出磁场
魔方格

◎ 答案

设带电粒子的质量和电荷量分别为m和q.
加速电场中,由动能定理得:
    qU=
1
2
mv2
,得v=

2qU
m
=

2kU

在磁场中,轨迹半径为r=
mv
qB
=

2kU
kB
=
1
B

2U
k

A、如果只增加U,轨迹半径r增大,粒子可以从Pc之间或bc之间某位置穿出磁场,不可能从dP之间某位置穿出磁场.故A错误.
B、如果只减小B,轨迹半径r增大,粒子可以从Pc之间或bc之间某位置穿出磁场,粒子在磁场中偏转方向不变,不可能从ab边某位置穿出磁场.故B错误.
C、如果既减小U又增加B,轨迹半径r减小,粒子可以从ad边某位置穿出磁场.故C错误.
D、如果只增加k,轨迹半径r减小,粒子可以从dP之间某位置穿出磁场.故D正确.
故选D

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比)大小为k,由静止开始经电压为U的电场加速后,从O点垂直射入磁场,…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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