如圖甲中所示,M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板,板間距離為d,兩板中央各有一個小孔O、O′且正對,在兩板間有垂直于紙面方向的磁場,磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示.有一束正離子在t=0時垂直于M板從小孔O射入磁場.已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q,正離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應(yīng)強度變化的周期都為T0,不考慮由于磁場變化而產(chǎn)生的電場的影響,不計離子所受重力.求:

小題1:磁感應(yīng)強度B0的大。
小題2:要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場,正離子射入磁場時的速度v0的可能值.

小題1:
小題2:
設(shè)垂直紙面向里的磁場方向為正方向
(1)正離子射入磁場,洛倫茲力提供向心力
做勻速圓周運動的周期

聯(lián)立①②兩式得磁感應(yīng)強度
(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場,v0的方向應(yīng)如右圖所示,兩板之間正離子只運動一個周期即T0時,有R=      當(dāng)兩板之間正離子運動n個周期即nT0時,有R
聯(lián)立求解,得正離子的速度的可能值為
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(l0分)磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中,如圖所示,在坐標中存在有界的勻強聚焦磁場,方向垂直坐標平面向外,磁場邊界PQ直線與x軸平行,距x軸的距離為,邊界POQ的曲線方程為。且方程對稱y軸,在坐標x軸上A處有一粒子源,向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子,所有粒子的初速度大小相同均為v,粒子通過有界的勻強磁場后都會聚焦在x軸上的F點.已知A點坐標為(-a,0),F(xiàn)點坐標為(a,0).不計粒子所受重力和相互作用求:

(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度;
(2)粒子射入磁場時的速度方向與x軸的夾角為多大時,粒子在磁場中運動時間最長,最長對間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

帶電粒子的質(zhì)量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場同時又垂直于磁場邊界的方向進入勻強磁場,磁場的磁感強度為B=0.17T.磁場的寬度為L=10cm.求:(不計重力)

(1)帶電粒子離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角多大?
(2)帶電粒子在磁場中運動的時間是多少?
(3)帶電粒子在離開磁場時偏離入射方向的距離d多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,相互平行的豎直分界面MN、PQ,相距L,將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū).Ⅰ、Ⅲ區(qū)有水平方向的勻強磁場,Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度未知,Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強度為B;Ⅱ區(qū)有豎直方向的勻強電場(圖中未畫出).一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,自MN上的O點以初速度v0水平射入Ⅱ區(qū),此時Ⅱ區(qū)的電場方向豎直向下,以后每當(dāng)電子剛從Ⅲ區(qū)進入Ⅱ區(qū)或從Ⅰ區(qū)進入Ⅱ區(qū)時,電場突然反向,場強大小不變,這個電子總是經(jīng)過O點且水平進入Ⅱ區(qū).(不計電子重力)

小題1:畫出電子運動的軌跡圖;
小題2:求電子經(jīng)過界面PQ上兩點間的距離;
小題3:若Ⅱ區(qū)的電場強度大小恒為E,求Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子(重力不計),沿著垂直磁場邊界方向,在a點射入磁感強度為B、寬度為d的勻強磁場,粒子速度方向和B垂直,粒子從b 點射出磁場,出射點與入射點a的豎直距離為.則.以下說法正確的是:(  )

A.此粒子一定帶負電;
B.粒子經(jīng)過磁場時動能不變
C.帶電粒子射入磁場時的速率為
D.粒子做圓周運動的軌跡半徑等于

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在一水平放置的平板MN的上方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個方向,由小孔O射入磁場區(qū)域.不計重力,不計粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域,其中.哪個圖是正確的?(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,在x軸上到原點的距離為x0的P點,以平行于y軸的初速度射入此磁場,在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場.不計重力的影響.由這些條件可知                  
A.不能確定粒子通過y軸時的位置
B.不能確定粒子速度的大小
C.不能確定粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間
D.以上三個判斷都不對

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場中,MN板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓,電壓變化周期T=0.1s,兩板間電場可看做均勻的,且兩板外無電場. 緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場B,分界線為CD,AB為熒光屏. 金屬板間距為d,長度為l,磁場B的寬度為d. 已知:,帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg,重力忽略不計. 試求:

(1)帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑;
(2)帶電粒子射出電場時的最大速度;
(3)帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

勻強磁場僅存在于兩平行極板之間,磁感強度為B,各部分長度如圖.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為q的電子(不計重力),從左邊中點平行于板射入,欲使其打在極板上,求電子的速率應(yīng)該在什么范圍?

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