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如图所示,在范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I,在范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场在一条直线上,,这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子带电荷量为,质量为m,通过小孔进入两板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零),离子经电场加速后由小孔射出,再从O点进入磁场区域I,此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN不计离子的重力。
(1)若加速电场两板间电压U=U0,求离子进入磁场后做圆周运动的半径R0
(2)在上有一点P,P点到O点距离为若离子能通过P点,求加速电压U和从O点到P点的运动的时间
(1)
(2)
(1)若加速电场两板间电压U=U0,根据动能定理可得,,则粒子进入磁场时的速度为,根据洛伦兹力提供向心力可有:,计算得
(2)若 P点到O点距离为L,根据几何关系可知粒子半径(其中n=1、2、3、、、)根据,联立可得(其中n=1、2、3、、、)
由题意可知每次在磁场中转过的圆心角为60°,则运动时间为,因为,所以从O点到P点的运动的时间为(其中n=1、2、3、、、)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一质量为m的带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中(电场竖直向下,磁场在水平方向)的竖直平面内作半径为R的匀速圆周运动,则这个液滴(  )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.沿逆时针方向运动
D.沿顺时针方向运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

当两列水波发生干涉时,如果两列水波的波谷在P点相遇,下列说法正确的是   (   )
A.质点P的振动始终是减弱的
B.质点P的振幅最小
C.质点P的位移始终最大
D.质点P的位移有时为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图在两极板间存在水平和竖直的匀强磁场和电场,一带电小球被由静止释放后的一小段轨迹如图,则以下说法中正确的是(   )
A.小球带正电
B.小球带负电
C.若撤去磁场小球将更早到达下极板
D.若撤去磁场小球将更晚到达下极板

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在xoy平面内的第三象限中有沿-y方向的匀强电场,场强大小为E.在第一和第二象限有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于直角坐标平面向里。今有一个质量为m、电荷量为e的电子,从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场(不计电子所受重力)。经电场偏转后,沿着与x轴负方向成45°进入磁场,并能返回到原出发点P。
(1)简要说明电子的运动情况,并画出电子运动轨迹的示意图;  
(2)求P点距坐标原点的距离;
(3)电子从P点出发经多长时间再次返回P点?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B = 2.0×10-3 T,一带正电荷的粒子A以v = 3.5×10m/s的速率从x轴上的P ( 0.50,0 )处以与x轴正方向成某一角度的方向垂直射入磁场,从y轴上的M ( 0,0.50 )处射出磁场,且运动轨迹的半径是所有可能半径值中的最小值.设粒子A的质量为m、电荷量为q,不计粒子的重力.
(1)求粒子A的比荷;(计算结果请保留两位有效数字,下同)
(2)如果粒子A运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其此后沿x轴负方向做匀速直线运动并离开第一象限.求该匀强电场的场强大小和方向,并求出粒子射出磁场处的坐标值;
(3)如果要粒子A按题干要求从M处射出磁场,第一象限内的磁场可以局限在一个最小的矩形区域内,请在图中画出该矩形区域,并求出它的面积.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在xoy平面内,有以O′(R,0)为圆心,R为半径的圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直xoy平面向外,在y=R上方有范围足够大的匀强电场,方向水平向右,电场强度大小为E。在坐标原点O处有一放射源,可以在xoy平面内向y轴右侧(x>0)发射出速率相同的电子,已知电子在该磁场中的偏转半径也为R,电子量为e,质量为m。不计重力及阻力的作用。
(1)求电子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的电子,求它到达y轴所需要的时间;
(3)求电子能够射到y轴上的范围。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,xOy平面内,在y轴左侧某区域内有一个方向竖直向下、水平宽度为Z=m、电场强度为的匀强电场。在y轴右侧有一个圆心位于X轴上,半径为r=0.Olm的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B="O." 01T,在坐标为xo=0.04m处有一垂直于X轴的面积足够大的荧光屏PQ。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿+X方向射入电场,穿出电场时恰好通过坐标原点,速度大小为m/s,方向与X轴成30°角斜向下。若粒子的质量m=1.0X10-20kg,电量为C,试求:
(1) 粒子射人电场时的位置坐标和初速度;
(2) 若圆形磁场可沿x轴移动,圆心O在X轴上的移动范围为,由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

请用学过的电学知识判断下列说法正确的是
A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险

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同步练习册答案