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(12分)电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成θ角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:

(1) OP的长度;
(2)电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.

(1) (2)

解析试题分析:(1)过O点和P点作速度方向的垂线,两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心,如图所示,

则有几何知识得:
洛伦兹力提供向心力:
解得:
(2)由图中可知:
又有:
解得:
考点:本题考查了带电粒子在磁场中的偏转问题

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过后,电荷以的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).计算结果可用π表示。
(1)求O点与直线MN之间的电势差;
(2)求图b中时刻电荷与O点的水平距离;
(3)如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿负x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿正y方向飞出。

(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的
大小变为B′,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,
但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,
求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时
间 t是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图14所示,在坐标系xoy的第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限。已知P点坐标为(0,-2),Q点坐标为(4,0),不计粒子重力。求:

(1)求粒子过Q点时速度的大小。
(2)若磁感应强度的大小为一定值B,粒子将以垂直y轴的方向经H点进入第二象限,求B的大小及H点的坐标值;
(3)求粒子在第一象限内运动的时间t。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,矩形线框的质量m=0.016kg,长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离磁场区域高h1=5m处自由下落,刚入匀强磁场时,由于磁场力作用,线框正好作匀速运动.

(1)求磁场的磁感应强度;(2) 如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t=0.15s,求磁场区域的高度h2.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2,今有一质量为m,电量为+e的电子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动.

求:(1)粒子的速度v;(2)速度选择器的电压U2; (3)粒子在磁感应强度为B2磁场中做匀速圆周运动的半径R.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(a,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。

(1)判断粒子的电性;
(2)求:匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子,速度大小为v0方向与ad边夹角为30°,如图所示。已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计)。

(1)若粒子带负电,且恰能从d点射出磁场,求v0的大小;
(2)若粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,求v0的取值范围以及引范围内粒子在磁场中运动时间t的范围。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,铅盒内放有某种具有放射性的矿物,开始时其中有两种放射性元素同位素原子核.其中会自发的放出某种粒子x后变成并不再变化,发生6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的原子核y.由于碰撞和其他原因,粒子x和α、β粒子从铅盒的小孔射出时的速度可以在一个很大的范围内变化.这些粒子射出后由小孔O,垂直于电场和磁场的进入一个电磁场共存的区域,其中电场强度大小E1,方向水平向左,磁感应强度大小B1,方向垂直于纸面向里.部分粒子能沿直线由小孔射出,由A点垂直磁场、垂直于边界射入磁感应强度为B2,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,磁场在粒子初速度方向上的宽度为d,垂直初速度方向足够大.在磁场的边界上铺有一层感光底片从射入的粒子最终打在1、2、3三点.设电子质量为m,电量为e,α粒子质量为7200m.求:

(1)粒子x是什么?写出变化成的核反应方程;原子核y是什么?
(2)试通过计算说明打在1、2、3三点的分别是什么粒子.
(3)2点到正对面B点的距离是多少?
(4)若要三种粒子均不打在感光底片上,磁感应强度B2的最小值为多少?

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