6.如图所示,在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,有一带正电的电荷,从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场,恰好从A点射出,已知电荷的质量为m,带电量为q,不计电荷的重力,则下列说法正确的是( )
5.如图所示,OX与MN是匀强磁场中的两条平行直线,速率不同的同种带电粒子沿OX方向同时射入磁场,从MN边界穿出时,其中一个速度v1与MN垂直,另一个的速度v2与MN与60角,则两粒子穿越磁场所需时间的比为( )
16.薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,高速带电粒子可穿过铝板一次,在两个区域运动的轨迹如图,半径R1>R2,假定穿过铝板前后粒子电量保持不变,则该粒子 ( )
18.如图,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S。某一时刻,从S平行于纸面向各个方向以某一速率发射出大量比荷为的同种正电粒子,经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知磁场的磁感应强度大小为
B,∠AOC=60°,O、S两点间的距离为L,从OC边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间t=
,忽略重力的影响和粒子间的相互作用,则粒子的速率为( )
A、由图可以看出粒子圆周运动的半径R=L,根据牛顿第二定律:
B、根据周期公式
C、若电荷从CD边界射出,则转过的圆心角均为180°,入射速度减小,根据周期公式
D、若电荷的入射速度变为2v0,则半径变为2L,作出轨迹如图:
设DF为h,由几何知识:(2L-h)2+L2=(2L)2,得:
带电粒子在匀强磁场中的运动
由轨迹结合几何知识可以确定粒子圆周运动的半径,由牛顿第二定律列方程求出磁场强度;由带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期公式可以求出运动时间.
关键由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,推导出的半径与周期公式,正确画出轨迹图由几何关系求解.
本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动量守恒定律,机械能守恒定律等知识点交汇命题.