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长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图7所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,两极板不带电,现有质量为m电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边极板间中点处垂直磁感线以水平速度v射入磁场,欲使粒子打到极板上,求初速度的范围。
打在板上时速度的范围为
由左手定则判定受力向下,所以向下偏转,恰好打到下板右边界和左边界为两个临界状态,分别作出两个状态的轨迹图,如图8、图9所示,打到右边界时,在直角三角形OAB中,由几何关系得:


解得轨道半径
电子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力
因此
打在左侧边界时,如图9所示,由几何关系得轨迹半径
电子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力

所以
所以打在板上时速度的范围为
以上是确定带电粒子在磁场中运动轨迹的四种方法,在解题中如果善于抓住这几点,可以使问题轻松得解
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,ABCD是边长为的正方形。质量为、电荷量为的电子以大小为的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射,都只能从A点射出磁场。不计重力,求:

(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;
(2)此匀强磁场区域的最小面积。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(10分)如图所示,比荷为的负离子,以速度v垂直磁感应强度为B的匀强磁场由.P点进入,界面I和Ⅱ平行,宽度为L(L<)要使离子由界面II飞出可改变离子的入射方向,离子所受重力不计,求离子在磁场中运动时间的最小值和最大值

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)粒子进入磁场B2时的速度v;
(2)打在a、b两点的粒子的质量之差△m。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,平面坐标系Oxy中,在y>0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,在-h<y<0的区域Ⅰ中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在y<-h的区域Ⅱ中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为2B.Ay轴上的一点, Cx轴上的一点.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以某一初速度沿x轴正方向从A点进入电场区域,继而通过C点以速度方向与x轴夹角为φ=30°进入磁场区域Ⅰ,并以垂直边界y=-h的速度进入磁场区域Ⅱ.粒子重力不计.试求:(1)粒子经过C点时的速度大小v;
(2)A、C两点与O点间的距离y0、x0
(3)粒子从A点出发,经过多长时间可回到y=y0处?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,有一电子束从a点处以一定的水平速度飞向竖直放置的荧光屏,并垂直击中荧光屏上的b点.已知电子的质量为m,电量为e.

若在电子束运行途中加一个仅存在于半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,圆心O在点ab连线上,点O距荧光屏的距离为L。
  (1)为使电子束仍击中荧光屏上的点b,可加一场强为E的匀强电场.指出此匀强电场的方向和范围,并求出电子束的速度。
(2)现撤去电场,电子束仍以原速度大小沿水平方向从a点发射,试求出此时侧移量y
的表达式。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,正方形区域ABCD内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,三个完全相同的带电粒子a、b、c分别以大小不同的初速度va、vb、vc从A点沿图示方向射入该磁场区域,经磁场偏转后粒子a、b、c分别从BC边中点、CD边中点、AD边中点射出.若ta、tb、tc分别表示粒子a、b、c在磁场中的运动时间.则以下判断正确的是(  )
A.va<vb<vcB.vc<vb<vaC.ta<tb<tcD.ta=tb<tc

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪,沿着直线通过电磁场复合区后,并从狭缝S0进入匀强磁场B2,在磁场B2中分为如图所示的三束,则下列相关说法中正确的是(  )
A.速度选择器的P1极板带负电
B.粒子1带正电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
E
B1
D.粒子2的比荷
q
m
的绝对值最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在y轴的右方有一匀强磁场,磁感强度为B,方向垂直纸面向外.在x轴的下方,有一匀强电场,场强为E,方向平行x轴向左.有一绝缘板放置有y轴处,且与纸面垂直.现在一质量为m,带电量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于绝缘板的方向从A处直线穿过绝缘板,而后从x轴的K处以与x车正向夹角为60°的方向进入电场和磁场迭加的区域,最后到达y轴上的C点.已知OD长为L,不计粒于重力,粒子穿过绝缘板后电量不变,求:
(1)粒子经过绝缘板时损失的动能;
(2)粒子到达C点时的速度大小.

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