如圖所示，條形區(qū)域AA'BB'中存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為0.3 T，AA'，BB'為磁場(chǎng)邊界，它們相互平行，條形區(qū)域的長度足夠長，寬度d=1 m。一束帶正電的某種粒子從AA'上的O點(diǎn)以沿著與AA'成60°角、大小不同的速度射入磁場(chǎng)，當(dāng)粒子的速度小于某一值v0時(shí)，粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0=4×10-6 s；當(dāng)粒子速度為v1時(shí)，剛好垂直邊界BB'射出磁場(chǎng)，取π≈3，不計(jì)粒子所受重力，求：
(1)粒子的比荷。
(2)速度v0和v1的大小。

解：(1)若粒子的速度小于某一值v0時(shí)，則粒子不能從BB'離開磁場(chǎng)區(qū)域，只能從AA'邊離開，無論粒子速度大小，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，軌跡如圖所示（圖中只畫了一個(gè)粒子的軌跡）

粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角均為φ1=240°
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
又
解得或
(2)當(dāng)粒子速度為v0時(shí)，粒子在磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與BB'邊界相切，此時(shí)有R0+R0sin30°=d
又
得
當(dāng)粒子速度為v1時(shí)，剛好垂直邊界BB'射出磁場(chǎng)區(qū)域，此時(shí)軌跡所對(duì)圓心角φ2=30°，有R1sin30°=d
又
得v1=2×106m/s
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，MN是一熒光屏，當(dāng)帶電粒子打到熒光屏上時(shí)，熒光屏能夠發(fā)光．MN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．P為屏上的一小孔，PQ與MN垂直．一群質(zhì)量為m、帶電荷量q的粒子（不計(jì)重力），以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，且分布在與PQ夾角為θ的范圍內(nèi)，不計(jì)粒子間的相互作用．則以下說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，條形勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0 沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求：

  

（1）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v 大小

（2）粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

（3）電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B

 

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科目：高中物理 來源：2012屆山東省淄博市第一中學(xué)高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（四）理科綜合物理試題（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，條形勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求：
  
（1）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v 大小
（2）粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年山東省淄博市高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（四）理科綜合物理試題（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，條形勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0 沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求：

  

（1）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v 大小

（2）粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

（3）電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，條形勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0 沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求：

   （1）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v 大小

（2）粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

（3）電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B

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