(13分)一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子,以大小為v的速度從坐標(biāo)(0,L)的a點(diǎn),平行于x軸射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,并從x軸上b點(diǎn)射出磁場,射出速度方向與x軸正方向夾角為60°,如圖所示.求:

(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)帶電粒子的比荷q/m及粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間;
(3)其他條件不變,要使該粒子恰從O點(diǎn)射出磁場,求粒子入射速度大小.

⑴ 2L ⑵   ⑶

解析試題分析:(1)由幾何知識(shí):Rsin30°+L=R         R=2L
(2)由洛倫茲力提供向心力:qBv= 得:
周期:T= 時(shí)間t=
(3)要使粒子能從O點(diǎn)射出磁場,則R' = 由qBv= 得:V'=(2分)
考點(diǎn):本題考查帶粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,導(dǎo)體桿質(zhì)量為,電阻為,放在與水平面夾角為的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為,電阻不計(jì),系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,電源的內(nèi)阻不計(jì),重力加速度為。求:

(1)若導(dǎo)體光滑時(shí),電源的電動(dòng)勢為多大能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上;
(2)若導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且不通電時(shí)導(dǎo)體桿不能靜止在導(dǎo)軌上,要使桿在導(dǎo)軌上勻速下滑,電源的電動(dòng)勢應(yīng)為多大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分) 如下圖所示,質(zhì)量為m=1kg,電荷量為q=5×10-2 C的帶正電的小滑塊,從半徑為R=0.4m的光滑絕緣圓孤軌道上由靜止自A端滑下.整個(gè)裝置處在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場中.已知E=100 V/m,水平向右;B=1T,方向垂直紙面向里.求:

(1)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)在C點(diǎn)時(shí)滑塊對(duì)軌道的壓力.(g=10 m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,在一寬度D="16" cm的區(qū)域內(nèi),同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E,電場的方向豎直向上,磁場的方向垂直向外。一束帶電粒子以速度同時(shí)垂直電場和磁場的方向射入時(shí),恰不改變運(yùn)動(dòng)方向。若粒子射入時(shí)只有電場,可測得粒子穿過電場時(shí)沿豎直方向向上偏移6.4 cm;若粒子射人時(shí)只有磁場,則粒子束離開磁場時(shí)偏離原方向的距離是多少?不計(jì)粒子的重力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)扭擺器是同步輻射裝置中的插入件,能使粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺,其簡化模型如圖所示:Ⅰ、Ⅱ兩處寬度均為L的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)邊界豎直,Ⅰ區(qū)域磁場垂直紙面向外,Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,兩磁場區(qū)的間距可以調(diào)節(jié)。以Ⅰ區(qū)域左邊界上的O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系,y軸與左邊界重合,x軸與磁場邊界的交點(diǎn)分別為O1、O2和O3。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,平行紙面從O點(diǎn)與y軸的夾角θ=30°射入Ⅰ區(qū)域,粒子重力不計(jì)。

(1)若粒子恰好從O1射出Ⅰ區(qū)域,粒子的速度應(yīng)為多大?
(2)若粒子從Ⅰ區(qū)域右邊界射出時(shí)速度與x軸的夾角為30°,調(diào)節(jié)兩磁場區(qū)的間距,粒子恰好從O3射出Ⅱ區(qū)域,則粒子從O射入到從O3射出共經(jīng)歷了多長時(shí)間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,無重力空間中有一恒定的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xoy平面向外,大小為B,沿x軸放置一個(gè)垂直于xoy平面的較大的熒光屏,P點(diǎn)位于熒光屏上,在y軸上的A點(diǎn)放置一放射源,可以不斷地以平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m,電荷量為+q的同種粒子,這些粒子打到熒光屏上,能在屏上形成一條亮線,P點(diǎn)處在亮線上,已知OA=OP=L.

求:
(1)若能打到P點(diǎn),則粒子速度的最小值為多少?
(2)若能打到P點(diǎn),則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度,天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈,寬為L,共N匝,線圈下部懸在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面,當(dāng)線圈中通有電流I時(shí),方向如圖,在天平左右兩盤各加質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼,天平平衡,當(dāng)電流反向時(shí)(大小不變),右盤再加上質(zhì)量為m的砝碼后,天平重新平衡,試:

(1)判定磁場的方向并推導(dǎo)磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式
(2)當(dāng)L=0.1m; N=10; I=0.1A;m=9×10-3kg時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場.一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)以v的速度從點(diǎn)O與MN成30°角的方向射入磁場中,求:

(1)電子從磁場中射出時(shí)距O點(diǎn)多遠(yuǎn);
(2)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,A、B、C是三個(gè)完全相同的燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈(直流電阻可忽略不計(jì)).則

A.S閉合時(shí),A燈立即亮,然后逐漸熄滅 
B.S閉合時(shí),B燈立即亮,然后逐漸熄滅
C.電路接通穩(wěn)定后,三個(gè)燈亮度相同     
D.電路接通穩(wěn)定后,S斷開時(shí),C燈立即熄滅

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