如圖(a)所示,在以直角坐標系xOy的坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內,存在磁感應強度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強磁場。一帶電粒子由磁場邊界與x軸的交點A處,以速度v0沿x軸負方向射入磁場,粒子恰好能從磁場邊界與y軸的交點C處,沿y軸正方向飛出磁場,不計帶電粒子所受重力。

  (1)求粒子的荷質比。 

  (2)若磁場的方向和所在空間的范圍不變,而磁感應強度

的大小變?yōu)?i>B′,該粒子仍從A處以相同的速度射入

磁場,粒子飛出磁場時速度的方向相對于入射方向改

變了θ角,如圖(b)所示,求磁感應強度B′的大小。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 解:(1)由幾何關系可知,粒子的運動軌跡如圖,其半徑R=r,

洛倫茲力等于向心力,即

    (3分)

得          (1分)

  (2)粒子的運動軌跡如圖,設其半徑為R′,洛倫茲力

提供向心力,即

    (2分)

又因為               (2分)

解得               (1分)

 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?廣東)如圖(a)所示,在以O為圓心,內外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)區(qū)域內,存在輻射狀電場和垂直紙面的勻強磁場,內外圓間的電勢差U為常量,R1=R0,R2=3R0,一電荷量為+q,質量為m的粒子從內圓上的A點進入該區(qū)域,不計重力.
(1)已知粒子從外圓上以速度v1射出,求粒子在A點的初速度v0的大小;
(2)若撤去電場,如圖(b),已知粒子從OA延長線與外圓的交點C以速度v2射出,方向與OA延長線成45°角,求磁感應強度的大小及粒子在磁場中運動的時間;
(3)在圖(b)中,若粒子從A點進入磁場,速度大小為v3,方向不確定,要使粒子一定能夠從外圓射出,磁感應強度應小于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?長沙縣模擬)如圖(a)所示,在以直角坐標系xOy的坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內,存在磁感應強度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強磁場.一帶電粒子由磁場邊界與x軸的交點A處,以速度v0沿x軸負方向射入磁場,粒子恰好能從磁場邊界與y軸的交點C處,沿y軸正方向飛出磁場,不計帶電粒子所受重力.
(1)求粒子的荷質比
qm
.(要求畫出粒子在磁場中運動軌跡的示意圖)
(2)若磁場的方向和所在空間的范圍不變,而磁感應強度的大小變?yōu)锽′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,粒子飛出磁場時速度的方向相對于入射方向改變了θ角,如圖(b)所示,求磁感應強度B′的大。ㄒ螽嫵隽W釉诖艌鲋羞\動軌跡的示意圖)

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科目:高中物理 來源:2009-2010學年北京市朝陽區(qū)高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖(a)所示,在以直角坐標系xOy的坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內,存在磁感應強度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強磁場.一帶電粒子由磁場邊界與x軸的交點A處,以速度v沿x軸負方向射入磁場,粒子恰好能從磁場邊界與y軸的交點C處,沿y軸正方向飛出磁場,不計帶電粒子所受重力.
(1)求粒子的荷質比.(要求畫出粒子在磁場中運動軌跡的示意圖)
(2)若磁場的方向和所在空間的范圍不變,而磁感應強度的大小變?yōu)锽′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,粒子飛出磁場時速度的方向相對于入射方向改變了θ角,如圖(b)所示,求磁感應強度B′的大。ㄒ螽嫵隽W釉诖艌鲋羞\動軌跡的示意圖)

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年河北省石家莊市正定中學高二(上)第二次月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖(a)所示,在以直角坐標系xOy的坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內,存在磁感應強度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強磁場.一帶電粒子由磁場邊界與x軸的交點A處,以速度v沿x軸負方向射入磁場,粒子恰好能從磁場邊界與y軸的交點C處,沿y軸正方向飛出磁場,不計帶電粒子所受重力.
(1)求粒子的荷質比.(要求畫出粒子在磁場中運動軌跡的示意圖)
(2)若磁場的方向和所在空間的范圍不變,而磁感應強度的大小變?yōu)锽′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,粒子飛出磁場時速度的方向相對于入射方向改變了θ角,如圖(b)所示,求磁感應強度B′的大。ㄒ螽嫵隽W釉诖艌鲋羞\動軌跡的示意圖)

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科目:高中物理 來源:2013屆度廣東省高二物理上學期期末模擬測試物理卷 題型:計算題

如圖(a)所示,在以O為圓心,內外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)區(qū)域內,存在輻射狀電場和垂直紙面的勻強磁場,內外圓間的電勢差U為常量,R1=R0,R2=3R0,一電荷量為+q,質量為m的粒子從內圓上的A點進入該區(qū)域,不計重力。

1.已知粒子從外圓上以速度v1射出,求粒子在A點的初速度v0的大小。

2.若撤去電場,如圖19(b),已知粒子從OA延長線與外圓的交點C以速度v2射出,方向與OA延長線成45°角,求磁感應強度的大小及粒子在磁場中運動的時間。

3.在圖(b)中,若粒子從A點進入磁場,速度大小為v3,方向不確定,要使粒子一定能夠從外圓射出,磁感應強度應小于多少?

 

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