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如图所示,S为电子源,它在纸面360度范围内发射速度大小为,质量为m,电量为q的电子(q<0),MN是一块足够大的竖直挡板,与S的水平距离为L,挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,求挡板被电子击中的范围为多大?
由于粒子从同一点向各个方向发射,粒子的轨迹构成绕S点旋转的一动态圆,动态圆的每一个圆都是逆时针旋转,这样可以作出打到最高点与最低点的轨迹,如图4所示,最高点为动态圆与MN的相切时的交点,最低点为动态圆与MN相割,且SB为直径时B为最低点,带电粒子在磁场中作圆周运动,由


SB为直径,则由几何关系得

A为切点,所以OA=L
所以粒子能击中的范围为
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,为一对固定的平行金属导轨,其电阻忽略不计。导轨左端连接一定值电阻,右端通过导线连接着一对固定的平行金属板,金属板板长和板间距离均为,且金属板间距离恰好是两导轨间距离的倍。导轨和金属板间存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小未知的匀强磁场。金属板左端正中间处有一电子源,不断地沿水平向右方向发射速率恒为的电子,电子恰好沿下极板右端飞出。为保证电子沿水平方向运动,可在导轨上加一轻质金属杆,其阻值为,使其在金属导轨上无摩擦的左右滑动。已知电子的质量为,电量为,不考虑电子的重力及电子间的的相互作用。
(1)为使电子沿水平方向运动,请定性描述金属杆的运动情况;
(2)使金属杆ab保持上述的速度运动,则作用在杆上的拉力做功的功率为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

.如图所示,L1、L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上,带电粒子从A点以初速度v斜向上与L2成30°角射出,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力,下列说法中正确的是(   )

A.带电粒子经过B点时速率一定跟A点速率相同
B.若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变),它仍能经过B点
C.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60°角斜向上,它就不一定经过B点
D.此粒子一定带正电

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,相距为L的光滑平行金属导轨与水平间的夹角为,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,OO’为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距OO’为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。
(1)若ab杆在平行于斜面的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动,其速度一位移关系图像如图乙所示,则在经过位移为3L的过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
(2)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度是多少?
(3)若磁感应强度B=B0+kt(k为大于0的常数),要使金属杆ab始终静止在导轨上的初始位置,试分析求出施加ab杆的平行于斜面的外力。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,坐标平面的第Ⅳ象限内存在大小为E、方向坚直向上的匀强电场,第I象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直y轴放置且距原点O的距离为d。一质量为m(不计重力)、带电量为-q的粒子若自距原点O为L的A点以大小为,方向沿x轴正方向的速度进入磁场,则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小为,为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,求粒子在A点进入磁场时:
    (1)其速度方向与y轴正方向之间的夹角。
(2)粒子到达挡板上时的速度大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图12所示,在竖直平面内有一圆形绝缘轨道,半径R=1m,处于垂直于轨道平面向里的匀强磁场中,一质量为,带电量为的小球,可在内壁滑动。现在最低点处给小球一个水平初速度v0,使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动,图13甲是小球在竖直平面内的速率v随时间变化的情况,图13乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况,已知小球能



有两次到达圆形轨道的最高点。结合图象和数据(g="10" m/s2),求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)小球从开始运动至图甲中速度为2m/s的过程中,摩擦力对小球做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板CD相距很近,上面分别开有小孔 OO',水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好,且导轨垂直放在磁感强度为B1=10T的匀强磁场中,导轨间距L=0.50m,金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动,其速度图象如图(乙),若规定向右运动速度方向为正方向.从t=0时刻开始,由C板小孔O处连续不断地以垂直于C板方向飘入质量为m=3.2×10 -21kg、电量q="1.6×10" -19C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2=10T,MND相距d=10cm,B1B2方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计),求   
 
小题1:0到4.Os内哪些时刻从O处飘入的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN?
小题2:粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,一正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动,当磁场均匀增大时,离子动能将______;周期将______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线区域内存在匀强磁场,当一个带正电的粒子(重力不计)沿箭头方向穿过该区域时,运动轨迹如图中的实线所示,则该区域内的磁场方向可能是(  )
A.平行纸面向右B.平行纸面向下
C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外

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