如圖所示,在第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內分別存在著勻強磁場,磁感應強度均為B,方向相反,且都垂直于xOy平面.一電子由P(-d,d)點,沿x軸正方向射入磁場區(qū)域Ⅰ.(電子質量為m,電荷量為e,sin 53°=)

(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍.
(2)若電子從位置射出,求電子在磁場 Ⅰ 中運動的時間t.
(3)求第(2)問中電子離開磁場Ⅱ時的位置坐標.
(1)<v< (2) (3)
(1)電子能從第三象限射出的臨界軌跡如圖甲所示.電子偏轉半徑范圍為<r<d

由evB=m得v=
故電子入射速度的范圍為<v<.
(2)電子從位置射出的運動軌跡如圖乙所示.設電子在磁場中運動的軌道半徑為R,則R22+d2
解得R=
則∠PHM=53°
由evB=mR2解得T=
電子在磁場Ⅰ中運動的時間t=T=.
(3)如圖乙所示,根據(jù)幾何知識,帶電粒子在射出磁場區(qū)域Ⅰ時與水平方向的夾角為53°,在磁場區(qū)域Ⅱ位置N點的橫坐標為.

由△NBH′可解得NB的長度等于d,則QA=d-
由勾股定理得H′A=d,H′B=Rcos 53°=
所以電子離開磁場Ⅱ的位置坐標為.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

某空間存在如圖所示的水平方向的勻強磁場,a、b兩個物塊疊放在一起,并置于絕緣水平地面上.物塊a帶正電,物塊b為不帶電的絕緣塊.水平恒力F作用在物塊b上,使a、b一起由靜止開始向左運動且始終相對靜止.在a、b一起向左加速運動的過程中,以下說法中正確的是(  )
A.若地面粗糙,則a對b的摩擦力變小
B.若地面粗糙,則a對b的摩擦力保持不變
C.若地面光滑,則a對b的摩擦力變大
D.若地面光滑,則a對b的摩擦力保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為垂直紙面方向的圓形勻強磁場,半徑為R。有甲、乙兩個質量和電荷量大小都相同的異種帶電粒子沿直徑方向分別由A、B兩點射入磁場,并且都從C點射出磁場,C點到AB的距離為/2R,若帶電粒子只受洛倫茲力,下列說法正確的是( 。

A.甲乙速度之比2∶1    B.甲乙時間之比1∶2
C.甲乙路程之比3∶2    D.甲乙半徑之比2∶1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(19分)如圖所示,在xoy平面內,以O'(0,R)為圓心、R為半徑的圓內有垂直平面向外的勻強磁場,x軸下方有垂直平面向里的勻強磁場,兩區(qū)域磁感應強度大小相等。第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ,P、Q兩點在坐標軸上,且OP兩點間的距離大于2R,在圓形磁場的左側0<y<2R的區(qū)間內,均勻分布著質量為m、電荷量為+q的一簇帶電粒子,當所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場區(qū)域時,粒子偏轉后都從O點進人x軸下方磁場,結果有一半粒子能打在擋板上。不計粒子重力、不考慮粒子間相互作用力。求:

(1)磁場的磁感應強度B的大。
(2)擋板端點P的坐標;
(3)擋板上被粒子打中的區(qū)域長度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,帶箭頭的實線表示電場中電場線的分布情況,一帶電粒子在電場中運動軌跡如圖中的虛線所示,粒子只受電場力,則正確的說法是
A.若粒子是從a點到b點,則帶正電
B.粒子肯定帶負電
C.若粒子是從b點到a點,則加速度減小
D.若粒子是從b點到a點,則速度減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

邊長為a的正方形,處于有界磁場如圖所示,一束電子以水平速度射入磁場后,分別從A處和C處射出,則vA:vC=__________;所經(jīng)歷的時間之比tA:tC=___________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內充滿垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,在ad邊中點的粒子源,在t=0時刻垂直于磁場發(fā)射出大量的同種帶電粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向與od的夾角分布在0~180°范圍內。已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界cd上的p點離開磁場,ab=1.5L,bc=L,粒子在磁場中做圓周運動的半徑R=L,不計粒子的重力和粒子間的相互作用,求:

(1)粒子在磁場中的運動周期T和粒子的比荷q/m;
(2)粒子在磁場中運動的最長時間;
(3)t=t0時刻仍在磁場中的粒子所處位置在某一圓弧上,在圖中畫出該圓弧并說明圓弧的圓心位置以及圓心角大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,速度不同的同種帶電粒子(重力不計)a、b沿半徑AO方向進入一圓形勻強磁場區(qū)域,a,b兩粒子的運動軌跡分別為AB和AC,則下列說法中正確的是
A.a、b兩粒子均帶正電
B.a粒子的速度比b粒子的速度大
C.a粒子在磁場中的運動時間比b粒子長
D.兩粒子離開磁場時的速度反向延長線一定都過圓心O

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示寬度為d的區(qū)域上方存在垂直紙面、方向向內、磁感應強度大小均為B的勻強磁場,現(xiàn)有一質量為m,帶電量為+q的粒子在紙面內以速度v從此區(qū)域下邊緣上的A點射入,其方向與下邊緣線成30°角,試求當v滿足什么條件時,粒子能回到A

查看答案和解析>>

同步練習冊答案