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如图所示,一束电子(电量为e)以速度V0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)

求:(1)电子的质量是多少?
(2)穿过磁场的时间是多少? 
(3)若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是多少?
(1) (3分) (2) (3分) (3)

试题分析:(1)电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识得到,轨迹的半径为,由牛顿第二定律得: 解得:
(2)由几何知识得到,轨迹的圆心角为
(3)使电子刚好不能从A边射出,则运动半径为,所以
点评:关键要画出轨迹,根据圆心角求时间,由几何知识求半径是常用方法.
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,在半径为R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,从A点沿着AO方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为q、质量为m、速率不同的粒子,不计粒子间的相互作用力和重力,关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是(    )
A.这些粒子出射方向的反向延长线不一定过O点
B.速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长,时间也越长
C.这些粒子在磁场中的运动时间相同
D.若粒子速率满足v=qBR/m,则粒子出射方向与入射方向垂直

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

注入工艺中,初速度可忽略的离子P+P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,有一定的宽度的匀强磁场区域,如图所示,已知离子P+在磁场中转过=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P+P3+(   )
A.在内场中的加速度之比为1:1
B.在磁场中运动的半径之比为:1
C.在磁场中转过的角度之比为1:2
D.离开电场区域时的动能之比为1:3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在光滑的水平桌面内有一直角坐标系xOy,在y轴正半轴与边界直线MN间有一垂直于纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场,直线MN平行于y轴,N点在x轴上,在磁场中放置一固定在短绝缘板,其上表面所在的直线过原点O且与x轴正方向成α=30°角,在y轴上的S点左侧正前方处,有一左端固定的绝缘轻质弹簧,弹簧的右端与一个质量为m,带电量为q的带电小球接触(但不栓接),弹簧处于压缩锁定状态,在某时刻解除锁定,带电小球将垂直于y轴从S点射入磁场,垂直打在绝缘板上,并以原速率反向弹回,然后经过直线MN上的P点并垂直于MN向右离开磁场,在x轴上有一点Q,已知NP=4L,NQ=3L,则:
 
(1)小球带何种电荷?小球从S进入磁场后经多长时间打在绝缘板上?
(2)弹簧解除锁定前的弹性势能是多少?
(3)如果在直线MN的右侧加一方向与桌面平行的匀强电场,小球在电场力的作用下最后在Q点垂直击中x轴,那么,该匀强电场的电场强度是多少?方向如何?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,在半径为的圆形区域内有水平向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电量为q,粒子重力不计。

⑴若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间;
⑵若粒子对准圆心射入,且速率为,求它打到感光板上时速度的垂直分量;
⑶若粒子以速度从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得GH间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。

(1)设粒子的电荷量为q,质量为m。求该粒子的比荷
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度  为B的
匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,
粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子
穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所
带电荷的正负是      (  )        
A.,正电荷B.,正电荷
C.,负电荷 D.,负电荷

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B="1.0T" ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:

(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如下图,在xOy坐标系的第一象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B,E的大小为1.0×103V/m,方向未知,B的大小为1.0T,方向垂直纸面向里;第二象限的某个圆形区域内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场B′。一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与x轴负方向60°角从A点沿直线进入第一象限运动,经B点即进入处于第二象限内的磁场B′区域,一段时间后,微粒经过x轴上的C点并与x轴负方向成60°角的方向飞出。已知A点的坐标为(10,0),C点的坐标为(-30,0),不计粒子重力,g取10m/s2
小题1:请分析判断匀强电场E的方向并求出微粒的运动速度v;
小题2:匀强磁场B′的大小为多大?
小题3:B′磁场区域的最小面积为多少?

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