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如图所示,一束电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则电子的质量是多少?穿过磁场的时间是多少?
   
解析:电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧一部分,又因为f⊥v,故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上,如图16-60中的O点.由几何知识可知:AB间的圆心角θ=30°,OB为半径.
r=d/sin30°=2d,又由r=mv/Be得m=2dBe/v.
由于AB圆心角是30°,故穿透时间t=T/12=πd/3v.
点拨:带电粒子的匀速圆周运动的求解关键是画出匀速圆周运动的轨迹,利用几何知识找出圆心及相应的半径,从而找到圆弧所对应的圆心角
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,匀强磁场中放置一与磁感线平行的薄铅板,一个带电粒子进入匀强磁场,以半径R1=20 cm做匀速圆周运动.第一次垂直穿过铅板后以半径R2=19 cm做匀速圆周运动,则带电粒子能够穿过铅板的次数是多少?(全过程粒子带电量不变,不计重力)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如右图所示,有一半径为R?有明显边界的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B.今有一电子沿x轴正方向射入磁场,恰好沿y轴负方向射出.如果电子的比荷为e/m则电子射入时的速度为____________

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,一束粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ,其中磁场的方向如图所示,收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。则                                                                 (    )
A.该装置可筛选出具有特定质量的粒子
B.该装置可筛选出具有特定电量的粒子
C.该装置可筛选出具有特定速度的粒子
D.该装置可筛选出具有特定动能的粒子

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

带电粒子在匀强磁场中运动,由于受到阻力作用,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变,重力忽略不计),轨道如图中曲线abc所示.则该粒子
 
A.带负电,运动方向a→b→c
B.带负电,运动方向c→b→a
C.带正电,运动方向a→b→c
D.带正电,运动方向c→b→a

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

宇宙中存在着大量的射线,其中有许多都是高速运动的带电粒子,如电子、质子、氦原子核等。我们生活的地球表面上每时每刻都会接受到大量的宇宙射线,但是由于地球磁场的存在,可以使这些宇宙射线中大多数射线粒子改变其运动方向而不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一束带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来,在地球磁场的作用下,它将向什么方向偏转(   )
A.向东B.向南C.向西D.向北

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为I型超导体,主要是金属超导体,另一类称为Ⅱ型超导体,主要是合金和陶瓷超导体.I型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而Ⅱ型超导体则不同,它允许磁场通过,现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流后水平放入匀强磁场中,如图所示.下列说法正确的是
A.超导体不受安培力作用
B.超导体所受安培力方向向上
C.超导体表面上a、b两点的电势关系为
D.超导体没有在周围产生磁场

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面,在xOy平面上,磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x轴正方向。后来,粒子经过y轴上的P点,如图所示。不计重力的影响。粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的   (   )
A.只有箭头a、b是可能的
B.只有箭头b、c是可能的
C.只有箭头c是可能的
D.箭头a、b、c、d都是可能的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在图所示的四幅图中,正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是 

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