如圖所示,一電子(電荷量數(shù)值為e,質(zhì)量為m)以速度垂直射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,磁場上、下方向范圍無限大,穿出磁場時(shí)的速度方向與電子原來入射時(shí)的速度方向間的夾角是30°,則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?穿過磁場的時(shí)間是多長?

解析試題分析:(1)電子在磁場中運(yùn)動(dòng),只受洛倫茲力作用,故其軌跡是圓弧的一部分,又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/19/9/1h0zb3.png" style="vertical-align:middle;" />,故圓心在電子穿入和穿出磁場時(shí)受到洛倫茲力指向的交點(diǎn)上,
由幾何知識(shí)可知,軌跡圓心角,半徑

又由
 
(2)由于圓心角是30°,因此穿過時(shí)間 
由于 
 
考點(diǎn):考查了帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,在平面直角坐標(biāo)系xoy內(nèi),第一象限的射線op與x軸夾角為30º,在∠pox范圍之外存在垂直xoy面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為q的正電粒子,從o點(diǎn)以沿y軸負(fù)方向的速度v出發(fā)僅受磁場力而運(yùn)動(dòng)。試求:

(1)粒子離開o點(diǎn)后,第三次經(jīng)過磁場邊界時(shí)的位置坐標(biāo);
(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(3)若保持其它條件不變而將∠pox變?yōu)?5º,粒子出發(fā)之后將總共幾次穿越磁場邊界?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在光滑絕緣的水平面內(nèi),對(duì)角線AC將邊長為L的正方形分成ABC和ADC兩個(gè)區(qū)域,ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場,ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強(qiáng)電場.質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以v的速度射入磁場區(qū)域,從對(duì)角線AC的中點(diǎn)O進(jìn)入電場區(qū)域.

(1)判斷磁場的方向并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.
(2)討論電場強(qiáng)度E在不同取值時(shí),帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如下圖所示,直角坐標(biāo)系xOy中第一象限內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場.在t=0時(shí)刻,同時(shí)從x軸各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m,電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場,已知在t=t0時(shí)刻從y軸射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸.不計(jì)粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用.

(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)若從x軸兩個(gè)不同位置射入磁場的粒子,先后從y軸上的同一點(diǎn)P(P點(diǎn)圖中未標(biāo)出)射出磁場,求這兩個(gè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

地球是個(gè)大磁體,在赤道上,地磁場可以看成是沿南北方向的勻強(qiáng)磁場。如果赤道某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5×10-4T,在赤道上有一根東西方向的直導(dǎo)線,長為20m,通有從東到西30A的電流,則求:
(1)地磁場對(duì)這根導(dǎo)線的作用力有多大?方向如何?
(2)通電直導(dǎo)線如果南北方向放置,則地磁場對(duì)這根導(dǎo)線的作用力有多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,矩形線框的質(zhì)量m=0.016kg,長L=0.5m,寬d=0.1m,電阻R=0.1Ω.從離磁場區(qū)域高h(yuǎn)1=5m處自由下落,剛?cè)雱驈?qiáng)磁場時(shí),由于磁場力作用,線框正好作勻速運(yùn)動(dòng).

(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;(2) 如果線框下邊通過磁場所經(jīng)歷的時(shí)間為△t=0.15s,求磁場區(qū)域的高度h2.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,虛線的左下方存在勻強(qiáng)磁場大小B。A、B是完全相同的兩個(gè)質(zhì)量均為m的小金屬球(可看做質(zhì)點(diǎn))。A帶正電q,B不帶電且用長為L的細(xì)繩豎直懸掛在O點(diǎn)。整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為,A球在M點(diǎn)沿豎直向下射入磁場B,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度水平,在N點(diǎn)與B球碰后交換速度,碰后B球剛好能以L為半徑,在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到圓周最高點(diǎn),A球則水平勻速從Q點(diǎn)射出。(重力加速度為g)不計(jì)一切摩擦。已知AB與水平面夾角為45°,BC與水平面夾角為θ=30°。

求:(1)B球被碰后的速度大小。
(2)A球射入點(diǎn)M到N的距離。
(3)A球從Q點(diǎn)水平射出時(shí)距N點(diǎn)的距離。(筆者感覺原試卷缺少條件,故做了改編,僅供參考)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。在t=0時(shí)刻,一位于正方形區(qū)域中心O的粒子在abcd平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子,所有粒子的初速度大小均相同,粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形邊長,不計(jì)重力和粒子之間的相互作用力。已知平行于ad方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場邊界cd上的某點(diǎn)離開磁場,(已知)求:

(1)粒子的比荷;
(2)從粒子發(fā)射到粒子全部離開磁場所用的時(shí)間;
(3)假設(shè)粒子發(fā)射的粒子在各個(gè)方向均勻分布,在t=t0時(shí)刻仍在磁場中的粒子數(shù)與粒子發(fā)射的總粒子數(shù)之比。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,有一傾角為θ,足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,電場方向豎直向上。有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱,如圖所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求:(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)?
(2)所用時(shí)間是多少?

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