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(12分)一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子,速度大小为v0方向与ad边夹角为30°,如图所示。已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计)。

(1)若粒子带负电,且恰能从d点射出磁场,求v0的大小;  

 

 
(2)若粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,求v0的取值范围以及在该范围内粒子在磁场中运动时间t的范围。

(1) (2)

试题分析:(1)由图可知:   据     则    
(2)当v0最大时:  得R1 =" L"                      
当v0最小值:          得          

        
带电粒子从ab边射出磁场,当速度为时,运动时间最短。 。    
速度为vmin时运动时间最长   
∴粒子运动时间t的范围
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

一个带正电的小球以速度v0沿光滑的水平绝缘桌面向右运动,飞离桌面边缘后,通过匀强磁场区域,落在地板上,磁场方向垂直于纸面向里(如图所示),其水平射程为s1,落地速度为v1,撤去磁场后,其他条件不变,水平射程为s2,落地速度为v2,则(  )
A.s1=s2B.s1<s2C.v1=v2D.v1>v2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图在第一象限存在匀强磁场,第四象限存在正交电场和磁场,磁感应强度均为B,一个电子从y轴上的c点平行x轴射入磁场,经x轴的P点沿PC直线射出第四象限,已知AC的长度为L;∠CAP=30°;电子质量为m,电量为q。求:

(1)电子射入磁场时的速度v;
(2)电子在第一象限运动时间;
(3)电场强度E的大小和方向;
(4)电子在第四象限运动时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在圆形区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场, ab是圆的一条直径。一带电粒子从a点射入磁场,速度大小为2v,方向与ab成时恰好从b点飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间为t;若仅将速度大小改为v,则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)( )
A.3t    B.C.D.2t

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在ab=bc的等腰三角形abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,d是ac上任意一点,e是bc上任意一点.大量相同的带电粒子从a点以相同方向垂直磁场射入,由于速度大小不同,粒子从ac和bc上不同点离开磁场.不计粒子重力,则从c点离开的粒子在三角形abc磁场区域内经过的弧长和运动时间.与从d点和e点离开的粒子相比较
A.经过的弧长一定大于从d点离开的粒子经过的弧长
B.经过的弧长一定小于从e点离开的粒子经过的弧长
C.运动时间一定大于从d点离开的粒子的运动时间
D.运动时间一定大于从e点离开的粒子的运动时间

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则(  )
A.从P点射出的粒子速度大
B.从Q点射出的粒子速度大
C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长
D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场.一电子(质量为m、电荷量为e),以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中,求:
(1)电子从磁场中射出时距O点多远;
(2)电子在磁场中运动的时间为多少.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,长方形abcd 长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域(   )
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa边和ab边
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响。

(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?
(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?

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