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(10分)如图所示真空中狭长区域的匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,宽度为d,速度为v的电子从边界CD外侧垂直射入磁场,入射方向与CD间夹角为θ.电子质量为m、电量为e.为使电子不从磁场的另一侧边界EF射出,则电子速度v的最大值为多少?

试题分析:由题可知,由于电子带负电,根据左手定则将电子轨迹大致画出如图。

由几何关系可得Rcosθ+R="d"
R(1+cosθ)="d"  
(这是不从边界EF飞出的临界状况)
根据洛伦兹力提供向心力: eVB=mV2/R 

点评:本题考查了洛伦兹力提供向心力的分析方法,并通过几何知识得出几何关系并最终求出其速度。
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

一电子以与磁场垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域,从N点射出,如图所示,若电子质量为m,电荷量为e,磁感应强度为B,则(   )
A.h=d
B.电子在磁场中运动的时间为
C.电子在磁场中运动的时间为
D.洛伦兹力对电子不做功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个电荷量相等的带电粒子,在同一匀强磁场中只受磁场力作用而做匀速圆周运动.下列说法中正确的是:
A.若它们的轨迹半径相等,则它们的质量相等
B.若它们的轨迹半径相等,则它们的速度大小相等
C.若它们的运动周期相等,则它们的质量相等
D.若它们的运动周期相等,则它们的速度大小相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m,电荷量为q的带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场力作用下做匀速圆周运动,带电粒子在圆形轨道上运动相当于一环形电流,则
A.环形电流跟成正比  B.环形电流跟v成正比 
C.环形电流跟B成正比  D.环形电流跟m成反比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹,如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时,其质量和电荷量保持不变,而动能逐渐减少。下列说法正确的是(  )
A.粒子先经过a点,再经过b点
B.粒子先经过b点,再经过a点
C.粒子带负电
D.粒子带正电

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,小球飞离桌子边缘落到地板上.设其飞行时间为,水平射程为,落地速率为.撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为,水平射程为,落地速率为,则
A.B.C.D.=

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示:在真空中,有一半径为r的圆形区域内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电粒子质量为m,电量为q,以某一速度由a点沿半径方向射入磁场,从c点射出磁场时其速度方向改变了60度,(粒子的重力可忽略)试求

(1)该粒子在磁场中运动时间t
(2)粒子做圆周运动的半径R
(3)粒子运动的速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图甲所示,在轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度=1T。从原点处向第Ⅰ象限发射一比荷 =1×104C/kg的带正电的粒子(重力不计),速度大小=103m/s,方向垂直于磁场且与轴正方向成300角。


(1)求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和在该磁场中运动的时间
(2)若磁场随时间变化的规律如图乙所示(垂直于纸面向外为正方向),s后空间不存在磁场.在=0时刻,粒子仍从点以与原来相同的速度射入,求粒子从点射出后第2次经过轴时的坐标。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质子(H)、氘核(H)以同样速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都作匀速圆周运动,设r1、r2为这两个粒子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则下列关系式正确的是
A.r1=r2,T1=T2 B.r1<r2,T1<T2 
C.r1>r2,T1>T2D.r1<r2,T1=T

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