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如图所示,一电子(电荷量数值为e,质量为m)以速度垂直射入宽度为d的匀强磁场中,磁场上、下方向范围无限大,穿出磁场时的速度方向与电子原来入射时的速度方向间的夹角是30°,则匀强磁场的磁感应强度为多大?穿过磁场的时间是多长?

试题分析:

由图可知,电子在磁场中做圆周运动的轨道半径 R=2d  (1)
  (2)
联立(1) (2)两式可得:
电子在磁场中圆周运动周期为   (3)
由(1) (3)可得:穿过磁场的时间
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

下图中的通电导线在磁场中受力分析正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(22分)如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy 平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m,电量为-q带负电粒子以速度v0从坐标原点O沿y方向进入上方磁场。在粒子运动过程中,与x轴交于若干点。不计粒子的重力。求:

(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1
(2)设x上方的周期为T1,x下方的周为T2,求T1:T2
(3)如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移的距离。
(4)在与x轴的所有交点中,粒子两次通过同一点的坐标位置。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图甲所示,圆形导线框中磁场B1的大小随时间周期性变化,使平行金属板M、N间获得如图乙的周期性变化的电压。M、N中心的小孔P、Q的连线与金属板垂直,N板右侧匀强磁场(磁感应强度为B2)的区域足够大。绝缘档板C垂直N板放置,距小孔Q点的距离为h。现使置于P处的粒子源持续不断地沿PQ方向释放出质量为m、电量为q的带正电粒子(其重力、初速度、相互间作用力忽略不计)。

(1)在0~时间内,B1大小按的规律增大,此时M板电势比N板高,请判断此时B1的方向。试求,圆形导线框的面积S多大才能使M、N间电压大小为U?
(2)若其中某一带电粒子从Q孔射入磁场B2后打到C板上,测得其落点距N板距离为2h,则该粒子从Q孔射入磁场B2时的速度多大?
(3)若M、N两板间距d满足以下关系式:,则在什么时刻由P处释放的粒子恰能到达Q孔但不会从Q孔射入磁场?结果用周期T的函数表示。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两个带电粒子M和N,以相同的速度经小孔S垂直进入同一匀强磁场,运行的半圆轨迹如图两种虚线所示,下列表述正确的是
A.M带负电,N带正电
B.M的运行时间不可能等于N的运行时间
C.M的带电量小于N的带电量
D.M的质量大于N的质量

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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.带正电,运动方向a→b→c
B.带负电,运动方向c→b→a
C.带负电,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

如图,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中。现使滑环获得某一初速度v0向右运动,则之后滑环在杆上的运动情况可能是(    )
A.始终做匀速运动
B.开始做减速运动,最后静止在杆上
C.先做加速运动,最后做匀速运动
D.先做减速运动,最后做匀速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,螺线管A、B两端加上恒定直流电压,沿着螺线管轴线方向有一电子射入,则该电子在螺线管内将做:

A.若A端接电源正极,电子做加速直线运动
B.若B端接电源正极,电子做加速直线运动
C.无论A、B两端极性如何,电子均做匀速直线运动
D.无论A、B两端极性如何,电子均做往复运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲是质谱仪的工作原理示意图.图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。试求:

(1)该粒子的比荷
(2)若偏转磁场为半径为的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达MN上的H点,则圆形区域中磁场的磁感应强度与B之比为多少?

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