某一個(gè)粒子源可以放射出帶正電的粒子，設(shè)粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它進(jìn)入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場時(shí)，其速度為v0，經(jīng)電場加速后，沿ox方向進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場，ox垂直平板電極S2，當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開磁場時(shí)，其速度方向與ox方向的夾角，如圖所示，整個(gè)裝置處于真空中。

（1）求粒子在磁場中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R

（2）求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t

 

 

 

【答案】

 

   解：（1）設(shè)粒子離開電場時(shí)速度為，對(duì)加速過程有

                     （3分）

            粒子在磁場中有   （3分）

              由以上兩式得

                     （2分）

          （2）粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的回旋周期

                      （3分）

            粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間   （3分）

            由以上兩式            （2分）

 

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：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在坐標(biāo)系xOy所在平面內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)O1（a，0），圓內(nèi)分布有垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場．在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)放射源，放射源開口的張角為90°，x軸為它的角平分線．帶電粒子可以從放射源開口處在紙面內(nèi)朝各個(gè)方向射出，其速率v、質(zhì)量m、電荷量+q均相同．其中沿x軸正方向射出的粒子恰好從O1點(diǎn)的正上方的P點(diǎn)射出．不計(jì)帶電粒子的重力，且不計(jì)帶電粒子間的相互作用．
（1）求圓形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；
（2）a．判斷沿什么方向射入磁場的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，并求最長時(shí)間；
b．若在y≥a的區(qū)域內(nèi)加一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，放射源射出的所有帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中將在某一點(diǎn)會(huì)聚，若在該點(diǎn)放一回收器可將放射源射出的帶電粒子全部收回，分析并說明回收器所放的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在坐標(biāo)系xOy所在平面內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)O1（a , 0），圓內(nèi)分布有垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場。在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)放射源，放射源開口的張角為90°，x軸為它的角平分線。帶電粒子可以從放射源開口處在紙面內(nèi)朝各個(gè)方向射出，其速率v、質(zhì)量m、電荷量+q均相同。其中沿x軸正方向射出的粒子恰好從O1點(diǎn)的正上方的P點(diǎn)射出。不計(jì)帶電粒子的重力，且不計(jì)帶電粒子間的相互作用。

（1）求圓形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；

（2）a．判斷沿什么方向射入磁場的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，并求最長時(shí)間；

b．若在y≥a的區(qū)域內(nèi)加一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，放射源射出的所有帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中將在某一點(diǎn)會(huì)聚，若在該點(diǎn)放一回收器可將放射源射出的帶電粒子全部收回，分析并說明回收器所放的位置。

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年北京市朝陽區(qū)高三年級(jí)第一次綜合練習(xí)物理試題 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，在坐標(biāo)系xOy所在平面內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)O1（a , 0），圓內(nèi)分布有垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場。在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)放射源，放射源開口的張角為90°，x軸為它的角平分線。帶電粒子可以從放射源開口處在紙面內(nèi)朝各個(gè)方向射出，其速率v、質(zhì)量m、電荷量+q均相同。其中沿x軸正方向射出的粒子恰好從O1點(diǎn)的正上方的P點(diǎn)射出。不計(jì)帶電粒子的重力，且不計(jì)帶電粒子間的相互作用。

（1）求圓形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；

（2）a．判斷沿什么方向射入磁場的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，并求最長時(shí)間；

b．若在y≥a的區(qū)域內(nèi)加一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，放射源射出的所有帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中將在某一點(diǎn)會(huì)聚，若在該點(diǎn)放一回收器可將放射源射出的帶電粒子全部收回，分析并說明回收器所放的位置。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

 某一個(gè)粒子源可以放射出帶正電的粒子，設(shè)粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它進(jìn)入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場時(shí)，其速度為v0，經(jīng)電場加速后，沿ox方向進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場，ox垂直平板電極S2，當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開磁場時(shí)，其速度方向與ox方向的夾角，如圖所示，整個(gè)裝置處于真空中。

（1）求粒子在磁場中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R

（2）求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t

 

 

 

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