如圖所示，在平面直角坐標系xOy平面內(nèi)，有以（，0）為圓心、半徑為的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于xOy平面向里。在的上方足夠大的范圍內(nèi)，有沿x軸負方向的勻強電場，電場強度的大小為。從點向偏右的不同方向發(fā)射速度大小相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運動軌跡均在xOy平面內(nèi)。已知質(zhì)子在磁場中運動的軌道半徑也為，質(zhì)子的電荷量為，質(zhì)量為，不計質(zhì)子的重力及所受的阻力。
（1）求質(zhì)子射入磁場時的速度大小。
（2）若質(zhì)子的速度方向與x軸正方向成θ =30°角（如圖所示）射入磁場，試求該質(zhì)子到達y軸的位置。
（1）eBr/m（2）r+ Br


（1）設(shè)質(zhì)子的速度大小為v，質(zhì)子射入磁場后做勻速圓周運動，有：      evB=mv2/r
解得：v=eBr/m                             （5分）
（2）由題意知，質(zhì)子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從A點沿y軸方向離開磁場，并從P點垂直電場線進入電場，在電場中做類平拋運動，如圖所示。
P點距y軸的距離為： x=r+rsin30°=1.5r　     （10分）
質(zhì)子從進入電場直至到達y軸的過程中，設(shè)運動時間為t，
有：  =mα
x=αt2/2
y= vt
解得：t=, y= Br    （16分）
質(zhì)子到達y軸的位置為：y/=r+ y=r+ Br                （18分）
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖11-3-1所示，在y<0的區(qū)域存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強度為B.一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ.若粒子射出磁場的位置與O點距離為l，求該粒子的比荷q/m.

圖11-3-1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題




（1）粒子在磁場中運動的時間；
（2）圓形磁場區(qū)域的最小半徑；
（3）若磁場區(qū)域為正三角形且磁場方向垂直紙面向里，粒子運動過程中始終不碰到豎直擋板，其他條件不變，求：此正三角形磁場區(qū)域的最小邊長。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

1896年物理學家塞曼在實驗室中觀察到了放在磁場中的氫原子的核外電子的旋轉(zhuǎn)頻率發(fā)生改變（即頻率移動）的物理現(xiàn)象，后來人們把這種現(xiàn)象稱之為塞曼效應(yīng)。如圖所示，把基態(tài)氫原子放在勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向與電子作圓周運動的軌道平面垂直，電子的電量為e，質(zhì)量為m，在發(fā)生塞曼效應(yīng)時，必須認為電子運動的軌道半徑始終保持不變。那么：
（1）在發(fā)生塞曼效應(yīng)時，沿著磁場方向看進去，如果電子做順時針方向旋轉(zhuǎn)，那么電子的旋轉(zhuǎn)頻率與原來相比是增大了還是減小了？電子做逆時針方向旋轉(zhuǎn)時的情況又如何呢？
（2）試說明：由于磁場B的存在而引起氫原子核外電子的旋轉(zhuǎn)頻率的改變（即頻率移動）可近似地由下式給出：（提示：①頻率的改變量：；②很小，即：或……）

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，坐標平面的第Ⅳ象限內(nèi)存在大小為E、方向堅直向上的勻強電場，第I象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。足夠長的擋板MN垂直y軸放置且距原點O的距離為d。一質(zhì)量為m(不計重力)、帶電量為-q的粒子若自距原點O為L的A點以大小為，方向沿x軸正方向的速度進入磁場，則粒子恰好到達O點而不進入電場�，F(xiàn)該粒子仍從A點進入磁場，但初速度大小為，為使粒子進入電場后能垂直打在擋板上，求粒子在A點進入磁場時：
    (1)其速度方向與y軸正方向之間的夾角。
(2)粒子到達擋板上時的速度大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖3所示，有垂直坐標平面的范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向向里。一帶正電荷量為q的粒子，質(zhì)量為m，從O點以某一初速度垂直射入磁場，其軌跡與x、y軸的交點A、C到O點的距離分別為a、b。試求：（1）初速度方向與x軸夾角；（2）初速度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)后，其運動方向與原入射方向成角。設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子之間相互作用力及所受的重力。求：

（1）電子在磁場中運動軌跡的半徑R；
（2）電子在磁場中運動的時間t；
（3）圓形磁場區(qū)域的半徑r。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1.2T，方向由南向北，如有一質(zhì)子沿豎直向下的方向進入該磁場，磁場作用在質(zhì)子上的力為9.6×10-14N，則質(zhì)子射入時的速度大小為______m/s，質(zhì)子在磁場中向______方向偏轉(zhuǎn)．（質(zhì)子的電荷量q=1.6×10-19C）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，氫原子中電子繞核運動(設(shè)沿逆時針)可等效于環(huán)形電流，設(shè)此環(huán)形電流在通過圓心并垂直于圓面的軸線上某一點P處產(chǎn)生的磁感強度的大小為．現(xiàn)垂直于圓軌道平面加一磁感強度為的外磁場，這時電子的軌道半徑?jīng)]變，而它的速度發(fā)生了變化．若用表示此時環(huán)形電流在P點產(chǎn)生的磁感強度的大小，則當的方向[　　]
A．垂直紙面向里時，B．垂直紙面向里時，
C．垂直紙面向外時，D．垂直紙面向外時，
 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案