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如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B,一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正向夹角为θ=π/6,若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L,试求:(要求必须画出示意图)

(1)该粒子的电量和质量之比为多少?
(2)该粒子在匀强磁场中运动的时间?
(1)q/m=V0/BL
(2)t=5πL/3v0
(1)如图由几何关系得r=L      2分   
又由r=mv0/qB    1分     得  q/m=V0/BL     2分
(2)粒子运动的周期T=2πm/qB=2πL/v0       2分
粒子在磁场中运动的时间t==5πL/3v0       3分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m.带电量为q的小球,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,其磁感应强度为B,如图所示.若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是
A.小球带正电
B.小球在斜面上运动时做匀加速直线运动.
C.小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动.
D.小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一不计重力的带正电粒子沿纸面竖直向下飞入某一磁场区域,在竖直平面上运动轨迹如图所示,则该区域的磁场方向是
A.沿纸面水平向右B.沿纸面水平向左
C.垂直向外D.垂直向里

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(18分)有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置,其原理如题24图所示,两带电金属板间有匀强电场,方向竖直向上,其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一束比荷(电荷量与质量之比)均为的带正电颗粒,以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线O’O进入两金属板之间,其中速率为v0的颗粒刚好从Q点处离开磁场,然后做匀速直线运动到达收集板。重力加速度为g,PQ=3d,NQ=2d,收集板与NQ的距离为l,不计颗粒间相互作用。求

(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)速率为λv0(λ>1)的颗粒打在收集板上的位置到O点的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在y轴右侧平面内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。坐标原点O有一放射源,可以连续不断地向y轴右侧面内沿各个方向放射出比荷=4×106C/kg的正离子,这些正离子的速率分别在0到2×106m/s的范围内,不计离子的重力及它们之间的相互作用。

(1)求离子打到y轴上的范围
(2)若在某时刻沿+x方向放射出各种速率的离子,求经过t=×10-7s时这些离子所在位置构成的曲线方程。
(3)若从某时刻开始向y轴右侧各个方向放射出各种速率的离子,求经过t=×10-7s时已进入磁场的离子可能出现的区域面积。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,光滑的绝缘平台水平固定,在平台右下方有相互平行的两条边界MN与PQ,其竖直距离为h=1.7m,两边界间存在匀强电场和磁感应强度为B=0.9T且方向垂直纸面向外的匀强磁场,MN过平台右端并与水平方向呈θ=37°.在平台左端放一个可视为质点的A球,其质量为mA=0.17kg,电量为q=+0.1C,现给A球不同的水平速度,使其飞出平台后恰好能做匀速圆周运动.g取10m/s2
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)要使A球在MNPQ区域内的运动时间保持不变,则A球的速度应满足的条件?(A球飞出MNPQ区域后不再返回)
(3)在平台右端再放一个可视为质点且不带电的绝缘B球,A球以vA0=3m/s的速度水平向右运动,与B球碰后两球均能垂直PQ边界飞出,则B球的质量为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v在水平U型框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度为B,回路电阻为R0,半圆形硬导体AB的电阻为r,其余电阻不计,则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为
A.2B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(6分)在磁感应强度为B的匀强磁场中,垂直于磁场放入一段通电导线.若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷,每个电荷的电量为q.则每个电荷所受的洛伦兹力F洛=________,该段导线所受的安培力为F=________.

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如图所示,两个相同的带电粒子,不计重力,同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔的匀强磁场中,它们的轨迹分别为a和b,则它们的速率和在空腔里的飞行时间关系是(   )
A.va= vb,ta< tb
B.va > vb,ta > tb
C.va < vb,ta = tb
D.va > vb,ta < tb

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