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如图所示,在x轴上方及下方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,上方磁场的磁感应强度大小为B、下方磁场的磁感应强度大小为。一质量为m、电量为q的带正电粒子从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出。不计粒子重力。

求:

小题1:射出后粒子第二次到达x轴时离O点的距离, 并画出该过程粒子运动的轨迹;
小题2:射出后粒子经过多长时间第二次到达x轴。

小题1:


小题2:
(1)在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力
    
 (1分) 
得圆周运动半径:     
如图所示,在x轴上方做圆周运动时,
 (1分) 在x轴下方做圆周运动时,有     (1分)
粒子第二次到达x轴时离O点的距离:  (1分)正确画出运动轨迹给3分 (2)  据 (1分) 得圆周运动周期:  
如图所示, 在x轴上方做圆周运动时,有 (1分)
x轴下方做圆周运动时,有 (1分)
则第二次到达x轴所用时间:  (1分)
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,半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力),从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中,并从B点射出,∠AOB=1200,则该带电粒子在磁场中运动的时间为(   )
A.2πr/3v0B.2πr/3v0C.πr/3v0D.πr/3v0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为某一仪器的部分原理示意图,虚线OA、OB关于y轴对称,, OA、OB将xOy平面分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,区域Ⅰ、Ⅲ内存在水平方向的匀强电场,电场强度大小相等、方向相反。带电粒子自x轴上的粒子源P处以速度v0沿y轴正方向射出,经时间t到达OA上的M点,且此时速度与OA垂直。已知M到原点O的距离OM = a,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)为使粒子能从M点经Ⅱ区域通过OB上的N点,M、N点关于y轴对称,可在区域Ⅱ内加一垂直xOy平面的匀强磁场,求该磁场的磁感应强度的最小值和粒子经过区域Ⅲ到达x轴上Q点的横坐标;
(3)当匀强磁场的磁感应强度取(2)问中的最小值时,且该磁场仅分布在一个圆形区域内。由于某种原因的影响,粒子经过M点时的速度并不严格与OA垂直,成散射状,散射角为,但速度大小均相同,如图所示,求所有粒子经过OB时的区域长度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在正方形空腔内有匀强磁场,电子以不同的速率从a孔垂直磁场方向平行于ab边射入磁场,将从c孔射出的电子与从d孔射出的电子相比较(   )
A.速率之比=2:l
B.速率之比=1:1
C.周期之比=1:1
D.在磁场中运动的时间之比1:2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°。已知偏转电场中金属板长L=,圆形匀强磁场的半径R=,重力忽略不计。求:

小题1:带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率;
小题2:两金属板间偏转电场的电场强度E;
小题3:匀强磁场的磁感应强度的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个质量为m,电荷量为q的带电粒子(重力不计),沿着垂直磁场边界方向,在a点射入磁感强度为B、宽度为d的匀强磁场,粒子速度方向和B垂直,粒子从b 点射出磁场,出射点与入射点a的竖直距离为.则.以下说法正确的是:(  )

A.此粒子一定带负电;
B.粒子经过磁场时动能不变
C.带电粒子射入磁场时的速率为
D.粒子做圆周运动的轨迹半径等于

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为R1R2的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U为常量,R1=R0R2=3R0,一电荷量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力。
⑴已知粒子从外圆上以速度v1射出,求粒子在A点的初速度v0的大小。
⑵若撤去电场,如图(b),已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间。
⑶在图(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为v3,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,已知正方形abcd边长为,e是cd边的中点,abcd所围区域内是一个磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场,一带电粒子从静止开始经电压为U的电场加速后从a点沿ab方向射入磁场,最后恰好从e点射出。不计带电粒子的重力。求:
(1)带电粒子的电量与质量的比值q/m;
(2)带电粒子从a点到e点的运动时间。
(已知sin53=0.8 cos53=0.6 tan26.5

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,在y>0 的区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B在y<0 的区域内存在另一未知的匀强磁场。已知P点的坐标(-d,0),Q点的坐标(0,-d),在原点O和Q处分别固定一个垂直于y轴的较小的弹性挡板,当粒子与挡板碰撞后在平行于挡板的方向上速度不变,在垂直于挡板的方向上速度大小不变、方向与原方向相反。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)从P点沿垂直于x轴的方向进入第二象限内,在x轴上方运动半周后进入x轴下方,若粒子又能返回P点,试求:

小题1:y<0 区域内的磁场的磁感应强度的大小和方向。
小题2:若不计粒子与挡板的碰撞时间,粒子从P 点出发至返回P 点的时间。

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