(8分)如圖所示，在矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，兩個不同帶電粒子從頂角c處沿cd方向射入磁場，分別從p、q兩處射出。已知cp連線和cq連線與ca邊分別成30°和60°角，不計兩粒子的重力。

（1）若兩粒子的比荷相同，求兩粒子在磁場中運動的時間之比；
（2）若兩粒子比荷不同，但都是由靜止經(jīng)同一電場加速后進(jìn)入磁場的，求兩粒子在磁場中運動的速率之比。
（1）（2）

試題分析：（1）設(shè)C—>P時間為t1，對應(yīng)圓心角為
C—>q為t2，對應(yīng)圓心角為
∵
∴   又∵      
∴T1=T2     
由圖分析可知：      
∴      
（2）設(shè)C—>P粒子的軌道半徑為R1
C—>q粒子的軌道半徑為R2
ca=d        R1+R1·sin30°=d     R2-R2·sin30°=d
      
∴
∴
點評：帶電粒子以一定的速度進(jìn)入勻強磁場，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動．粒子在磁場中運動的周期僅與粒子的比荷有關(guān)，而運動的時間與偏轉(zhuǎn)角有關(guān)．當(dāng)入射速度越大時，運動軌道的半徑越大，而向心加速度由速度與半徑來確定．．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個所受重力可以忽略的帶電粒子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，如果它又垂直進(jìn)入另一相鄰的磁感應(yīng)強度為2B的勻強磁場，則    (   )                                                     
A．粒子的速率加倍，周期減半B．粒子的速率不變，軌道半徑減小
C．粒子的速率減半，軌道半徑減為原來的1/4D．粒子的速率不變，周期減半

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中�，F(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0，在以后的運動過程中，圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為(       )
A．0B．
C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

當(dāng)一帶正電q的粒子以速度V沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管,若不計重力, 說法正確的是(    )
A．帶電粒子速度大小不變但方向改變
B．帶電粒子速度大小改變但方向不變
C．帶電粒子速度大小和方向都不變
D．帶電粒子速度方向和方向都改變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

電子（e，m）以速度ｖ0與ｘ軸成30°角垂直射入磁感強度為B的勻強磁場中，經(jīng)一段時間后，打在ｘ軸上的P點，如圖１0所示，則P點到O點的距離為＿＿＿＿，電子由O點運動到P點所用的時間為＿＿＿＿＿

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間有垂直于xoy平面的勻強磁場。t＝0時刻，一電子以速度經(jīng)過x軸上的A點，沿軸正方向進(jìn)入磁場。A點坐標(biāo)為 ，其中R為電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑。不計重力影響，則以下結(jié)論正確的是（    ）
A．電子經(jīng)過y軸時，速度大小仍為
B．電子在時，第一次經(jīng)過y軸
C．電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為
D．電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電子槍發(fā)射電子經(jīng)加速后沿虛線方向進(jìn)入勻強磁場區(qū)域（圖中圓內(nèi)），由圖中實線方向出磁場，最后打在屏上P點。則磁場的方向為
A．垂直紙面向外B．垂直紙面向內(nèi)
C．平行紙面向上D．平行紙面向右

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖所示寬度為d、厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，當(dāng)有電流I通過金屬板時，在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面A’ 間產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng).若金屬板內(nèi)自由電子密度為n，則產(chǎn)生的電勢差U=______________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，有一半徑為R1=1m的圓形磁場區(qū)域，圓心為O，另有一外半徑為R2=m、內(nèi)半徑為R1的同心環(huán)形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T，方向相反，均垂直于紙面，一帶正電粒子從平行極板下板P點靜止釋放，經(jīng)加速后通過上板小孔Q，垂直進(jìn)入環(huán)形磁場區(qū)域，已知點P、Q、O在同一豎直線上，上極板與環(huán)形磁場外邊界相切，粒子比荷q/m=4×107C/kg，不計粒子的重力，且不考慮粒子的相對論效應(yīng)，求：
（1）若加速電壓U1＝1.25×102V，則粒子剛進(jìn)入環(huán)形磁場時的速度多大？
（2）要使粒子不能進(jìn)入中間的圓形磁場區(qū)域，加速電壓U2應(yīng)滿足什么條件？
（3）若改變加速電壓大小，可使粒子進(jìn)入圓形磁場區(qū)域，且能水平通過圓心O，最后返回到出發(fā)點，則粒子從Q孔進(jìn)入磁場到第一次經(jīng)過O點所用的時間為多少？

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