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如图所示,在边界AOB的上侧分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,OE是磁场区域的对称轴。边界外有关于OE对称的C、D两点,现有两个比荷均为的正离子同时从C点射出,分别通过M、N点同时进入磁场。已知经过M点的离子速度大小为v0,CM垂直磁场边界于M,M与O点间的距离为d,若使两离子都能到达点D,试求:
(1)磁感应强度的大小和方向;
(2)设CM与CN间夹角为θ,求两离子先后到达D点的时问差△t;
(3)设CM长度为h,求边界AO与BO间的夹角α。
解:(1)设沿CM方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R,由,由对称性知R=d
解得,磁场方向垂直纸面向外
(2)时间差是在磁场中运动产生的,两离子在磁场中做匀速圆周运动的周期
设AO、BO夹角为α,分别通过MN两点的正离子在磁场中的时间分别为tM、tN


(3)设沿CN运动的离子速度大小为v,存磁场中的轨道半径为R',两离子在磁场外运动时间相同,即两离子沿CM方向分速度相等vcosθ=
由几何关系得
解得
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间,不计离子重力,求:
(1)离子运动的速度为多大?
(2)x轴上被离子打中的区间范围?
(3)离子从Q运动到x轴的最长时间?
(4)若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2′应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在边界AOB的上侧分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,OE是磁场区域的对称轴.边界外有关于OE对称的C、D两点,现有两个比荷均为
qm
的正离子同时从C点射出,分别通过M、N点同时进入磁场.已知经过M点的离子速度大小为v0,CM垂直磁场边界于M,M与O点间的距离为d,若使两离子都能到达点D;
(1)求磁感应强度的大小和方向;
(2)设CM与CN间夹角为θ,求两离子先后到达D点的时间差△t;
(3)设CM长度为h,求边界AO与BO间的夹角α.

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如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间,不计离子重力,求:

(1)离子运动的速度为多大?

(2)x轴上被离子打中的区间范围?

(3)离子从Q运动到x轴的最长时间?

(4)若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2??应满足什么条件?

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如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间,不计离子重力,求:

(1)离子运动的速度为多大?

(2)x轴上被离子打中的区间范围?

(3)离子从Q运动到x轴的最长时间?

(4)若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2´应满足什么条件?

 

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