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        1. 如圖所示,帶異種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,且同時到達(dá)P點(diǎn).a(chǎn)、b兩粒子的質(zhì)量之比為(  )
          分析:求解本題的關(guān)鍵是畫出來粒子的軌跡圖,并確定圓心、求出半徑和圓心角,然后根據(jù)動能相等的條件以及相等的運(yùn)動時間并結(jié)合圓周運(yùn)動公式聯(lián)立即可求解.
          解答:解:根據(jù)題意畫出a、b粒子的軌跡如圖所示,則a、b粒子的圓心分別是
          O
           
          1
          O
           
          2
          ,設(shè)磁場寬度為d,由圖可知,
          粒子a的半徑
          r
           
          1
          =
          d
          2
          sin60°
          =
          d
          3
          ,粒子b的半徑為
          r
           
          2
          =
          d
          2
          sin30°
          =d
          E
           
          k
          =
          1
          2
          mv
          2
           
          可得:
          1
          2
          m
           
          1
          v
          2
          1
          =
          1
          2
          m
           
          2
          v
          2
          2
          ,即
          m
           
          1
          v
          2
          1
          =
          m
           
          2
          v
          2
          2

          由qvB=
          mv
          2
           
          r
          可得:
          r
           
          1
          =
          m
           
          1
          v
           
          1
          q
           
          1
          B
          ,
          r
           
          2
          =
          m
           
          2
          v
           
          2
          q
           
          2
          B

          又a粒子軌跡長度為
          S
           
          1
          =
          2×60
          360
          ×2
          πr
           
          1
          =
          2
          πr
           
          1
          3
          ,粒子b的軌跡長度為
          S
           
          2
          =
          2×30
          360
          ×2
          πr
           
          2
          =
          πr
           
          2
          3
          ,所以
          v
           
          1
          =
          S
           
          1
          t
          ,
          v
           
          2
          =
          S
           
          2
          t

          聯(lián)立以上各式解得
          m
           
          1
          m
           
          2
          =
          3
          4
          ,所以C正確,ABD錯誤.
          故選C.
          點(diǎn)評:求解有關(guān)帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動問題的關(guān)鍵是畫出軌跡圖,并根據(jù)幾何知識確定圓心求出半徑和圓心角,再結(jié)合圓周運(yùn)動的有關(guān)規(guī)律聯(lián)立即可求解.
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年河北省高三12月月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

          如圖所示,帶異種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,且同時到達(dá)P點(diǎn)。a、b兩粒子的質(zhì)量之比為(  )

          A.1∶2                B.2∶1                 C.3∶4                D.4∶3   

           

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          科目:高中物理 來源:2014屆湖北省公安縣高三上開學(xué)考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

          如圖所示,帶異種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,且同時到達(dá)P點(diǎn)。a、b兩粒子的質(zhì)量之比為(  )

          A.1:2   B.2:1   C.3:4   D.4:3

           

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          科目:高中物理 來源:2014屆江西省高三開學(xué)摸底考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

          如圖所示,帶異種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,且同時到達(dá)P點(diǎn)。a、b兩粒子的質(zhì)量之比為(  )

          A.1:2                     B.2:1                      C.3:4            D.4:3

           

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          科目:高中物理 來源:2010年黑龍江省高二下學(xué)期期中考試物理試題 題型:選擇題

          如圖所示,帶異種電荷的金屬小球MN靜止在相距較遠(yuǎn)的AB兩點(diǎn)。兩球質(zhì)量和體積相同,所帶電荷量分別為-2q、+q。釋放后兩球沿球心的連線在光滑絕緣水平面上相向運(yùn)動并發(fā)生彈性碰撞后遠(yuǎn)離,則以下說法正確的是:(  )

          A.小球MA開始運(yùn)動到相碰所用時間t1小于相碰后返回A點(diǎn)所用時間t2

          B.MN兩金屬小球組成的系統(tǒng)動量始終為零

          C.兩球組成的系統(tǒng)的電勢能先減小后增大

          D.MN兩金屬小球的總機(jī)械能一直增大

           

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