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下图所示的圆形区域内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,该区域的半径为R.一质量为m、带电量为q的带电粒子,以速率v0()从圆周上的A点射入,v0的方向限定在纸面内.求粒子沿什么方向入射,能有最大偏转角?最大偏转角是多大?

 
当粒子从过A点的直径的另一端点C点射出时,偏转角才最大,
2θ=" "


粒子的速度v0值大小一定,垂直进入磁场后做圆周运动的轨道半径r=mv0/Bq(r>R).在r值一定的条件下,粒子在磁场中运动的轨迹越长,则偏转角度越大,因此,只有当粒子从过A点的直径的另一端点C点射出时,偏转角才最大,如图所示.设入射方向与AO间夹角为θ,由几何关系.最大偏转角为2θ,即
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,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中.哪个图是正确的?(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80m的C处有一粒子源,可在纸面内向水平线以下的各个方向均匀放出带电粒子,带电粒子的初速度,质量为,电荷量为,粒子最终落在金属板上。若不计粒子重力,求:
(1)粒子源所在处C点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)若只将电场换为匀强磁场,磁场分布在半径为力,圆心在C点的圆形区域内,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B=0.5T,从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围。(结果保留两位有效数字,

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

)如图所示,水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道,它们间的距离L="0.20" m,在两轨道的左端之间接有一个R=0.10W的电阻.在虚线OOˊ(OOˊ垂直于轨道)右侧有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.50 T.一根质量m=0.10 kg的直金属杆ab垂直于轨道放在两根轨道上.某时刻杆abv0=2.0 m/s且平行于轨道的初速度进入磁场,同时在杆上施加一个水平拉力,使其以a=2.0 m/s2的加速度做匀减速直线运动.杆ab始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触. 杆ab和轨道的电阻均可忽略.
(1)在金属杆ab向右运动的过程中,求杆中的感应电流为最大值的时,水平拉力的功率;
(2)从金属杆ab进入磁场至速度减为零的过程中,电阻R上发出的热量Q="0.13" J,求此过程中水平拉力做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

匀强磁场仅存在于两平行极板之间,磁感强度为B,各部分长度如图.现有质量为m,电量为q的电子(不计重力),从左边中点平行于板射入,欲使其打在极板上,求电子的速率应该在什么范围?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一个质量为m,带电量为q的带正电粒子(不计重力),从O点处沿+y方向以初速v0射入一个边界为矩形的匀强磁场中,磁场方向垂直于xy平面向里,它的边界分别是y=0、y=a,x=-1.5A.x=1.5a,如图所示.改变磁感强度B的大小,粒子可从磁场的不同边界面射出,并且射出磁场后偏离原来速度方向的角度θ会随之改变.试讨论粒子可以从哪几个边界面射出,从这几个边界面射出时磁感强度B的大小及粒子的偏转最大角度θ各在什么范围内?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)求两粒子在磁场中运动的时间之比;
(2)求两粒子在磁场中的运动速率之比;
(3)求两粒子在磁场中运动的向心加速度之比。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图(甲)所示为一种研究高能粒子相互作用的装置,两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成(整个装置处于真空中。图中只画出了6个圆筒,作为示意),它们沿中心轴线排列成一串,各个圆筒相间地连接到频率为f、最大电压值为U的正弦交流电源的两端。设金属圆筒内部没有电场,且每个圆筒间的缝隙宽度很小,带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最佳加速效果,应当调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期,粒子每次通过圆筒间缝隙时,都恰为交流电压的峰值。
质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后,从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道,且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1A2A3……An,共n个,均匀分布在整个圆周上(图中只示意性地用细实线和细虚线了几个),每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度和方向均相同的匀强磁场,磁场区域都是直径为d的圆形。改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整,可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的一条直径的两端,如图(乙)所示。这就为实现正、负电子的对撞作好了准备。
(1)若正电子进入第一个圆筒的开口时的速度为v0,且此时第一、二两个圆筒的电势差为U,正电子进入第二个圆筒时的速率多大?
(2)正、负电子对撞时的速度多大?
(3)为使正电子进入圆形磁场时获得最大动能,各个圆筒的长度应满足什么条件?
(4)正电子通过一个圆形磁场所用的时间是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为r的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E.从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为q,质量为m,不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用.求:
(1)质子射入磁场时速度的大小:
(2)沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间;
(3)与x轴正方向成30°角(如图所示)射入的质子,从离开磁场到达y轴所需要的时间.

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