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(12分)如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d ,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经电场加速后垂直进入磁场,出磁场时与入射方向的偏角为θ.(不计粒子重力)
求:

(1)粒子离开电场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)粒子在磁场中的运动时间.
(1)(2)(3)

试题分析:

(1)在电场中   (2分)得        (1分)
(2)在磁场中  (2分)
有几何关系   (3分)
可得   (1分)
(3)由周期公式         (1分)
及                     (1分)
可得            (1分
点评:难度中等,处理粒子在磁场中的运动问题,首先画出运动的大致轨迹,先找圆心后求半径,粒子的运动时间由圆心角确定
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,OAC的三个顶点的坐标分别为O(0,0)、A(0,L)、C(,0),在OAC区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。在t=0时刻,同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m,电荷量均为q的带正电粒子射入磁场,已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴。不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用。

(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子,先后从OC边上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系;
(3)从OC边上的同一点P射出磁场的这两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关,若该时间间隔最大值为,求粒子进入磁场时的速度大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,铅盒内放有某种具有放射性的矿物,开始时其中有两种放射性元素同位素原子核.其中会自发的放出某种粒子x后变成并不再变化,发生6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的原子核y.由于碰撞和其他原因,粒子x和α、β粒子从铅盒的小孔射出时的速度可以在一个很大的范围内变化.这些粒子射出后由小孔O,垂直于电场和磁场的进入一个电磁场共存的区域,其中电场强度大小E1,方向水平向左,磁感应强度大小B1,方向垂直于纸面向里.部分粒子能沿直线由小孔射出,由A点垂直磁场、垂直于边界射入磁感应强度为B2,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,磁场在粒子初速度方向上的宽度为d,垂直初速度方向足够大.在磁场的边界上铺有一层感光底片从射入的粒子最终打在1、2、3三点.设电子质量为m,电量为e,α粒子质量为7200m.求:

(1)粒子x是什么?写出变化成的核反应方程;原子核y是什么?
(2)试通过计算说明打在1、2、3三点的分别是什么粒子.
(3)2点到正对面B点的距离是多少?
(4)若要三种粒子均不打在感光底片上,磁感应强度B2的最小值为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和带电量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,并从该磁场中射出.若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,下列说法中正确的是 (   )
A.运动时间较长的,其速率一定较大
B.运动时间较长的,在磁场中通过的路程较长
C.运动时间较长的,在磁场中偏转的角度较大
D.运动时间较长的,射出磁场时侧向偏移量较大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,宽度为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B。MM/和NN/是它的两条边界。现有质量为m,电量为e的电子沿图示方向垂直磁场射入,要使粒子不从边界NN’射出,电子入射速率的最大值是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,粒子源O产生初速度为零、电荷量为q、质量为m的正离子,被电压为的加速电场加速后通过直管,在到两极板等距离处垂直射入平行板间的偏转电场,两平行板间电压为2。离子偏转后通过极板MN上的小孔S离开电场。已知ABC是一个外边界为等腰三角形的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,边界AB=AC=L,,离子经过一段匀速直线运动,垂直AB边从AB中点进入磁场。(忽略离子所受重力)

(1)若磁场的磁感应强度大小为,试求离子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)若离子能从AC边穿出,试求磁场的磁感应强度大小的范围。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于 平面向里,大小为.现有一质量为、电量为的带正电粒子,从在轴上的某点P沿着与x轴成300角的方向射入磁场。不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是
A.只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点
B.粒子一定不可能通过坐标原点
C.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
D.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,空间有垂直于xoy平面的匀强磁场.t=0的时刻,一电子以速度v0经过x轴上的A点,方向沿x轴正方向。A点坐标为(,0),其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径.不计重力影响,则
A.电子经过y轴时,速度大小仍为v0
B.电子在时,第一次经过y轴
C.电子第一次经过y轴的坐标为(0,)
D.电子第一次经过y轴的坐标为(0,)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子同时从匀强磁场的边界上的P点以等大的速度,以与边界成30°和60°的交角射入磁场,又恰好不从另一边界飞出,设边界上方的磁场范围足够大,下列说法中正确的是  (   )

A. A 、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为
B. A 、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为
C. A 、B两粒子的之比为    
D. A 、B两粒子的之比为

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