一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子以某一初速射入如圖11-2-6所示的勻強(qiáng)磁場中(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場寬度為L),要使此帶電粒子穿過這個磁場,則帶電粒子的初速度應(yīng)為多大?

a.如果帶電粒子帶正電,帶電粒子在磁場中沿逆時針方向運動,當(dāng)運動軌跡剛好與磁場右邊界相切時,軌道半徑R-Rcosθ=L,R=L/(1-cosθ),又R=mv/qB,則速度v=,即帶電粒子要穿過磁場,速度要大于;
b.如果帶電粒子帶負(fù)電,帶電粒子在磁場中沿順時針方向運動,當(dāng)運動軌跡剛好與磁場右邊界相切時,軌道半徑R+Rcosθ=L,R=L/(1+cosθ),則速度v=,帶電粒子要穿過磁場,速度要大于。

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

真空中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和水平方向的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m,帶電量為q的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,假設(shè)t=0時刻物體在軌跡最低點且重力勢能為零,電勢能也為零,那么,下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,在第四象限中存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子(不計重力)在y軸上的A點以平行x軸的初速度v0射人電場區(qū),然后從電場區(qū)進(jìn)入磁場區(qū),又從磁場區(qū)進(jìn)入電場區(qū),并通過x軸上P點和Q點各一次,已知P點坐標(biāo)為(a,0),Q點坐標(biāo)為(b,0),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,L為豎直、固定的光滑絕緣桿,桿上o點套有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的小環(huán),在桿的左側(cè)固定一電荷量為+Q的點電荷,桿上a、b兩點到+Q的距離相等,oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,使小環(huán)從圖示位置的o點由靜止釋放后,通過a點的速率為
3gh1
.則下列說法正確的是( 。
A、小環(huán)通過a、b兩點時的速度大小相等
B、小環(huán)通過b點的速率為
g(3h1+2h2)
C、小環(huán)在oa之間的速度不斷增大
D、小環(huán)從o到b,電場力做的功可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在寬度為L的兩虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的滑塊(可看成點電荷),從距該區(qū)域為L的絕緣水平面上以初速度v0向右運動并進(jìn)入電場區(qū)域,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.
(1)若該區(qū)域電場為水平方向,并且用速度傳感器測得滑塊從出口處滑出的速度與進(jìn)入該區(qū)域的速度相同,求該區(qū)域的電場強(qiáng)度大小與方向,以及滑塊滑出該區(qū)域的速度;
(2)若該區(qū)域電場為水平方向,并且用速度傳感器測得滑塊滑出該區(qū)域的速度等于滑塊的初速度v0,求該區(qū)域的電場強(qiáng)度大小與方向;
(3)若將該區(qū)域電場改為豎直方向,測出滑塊到達(dá)出口處速度為
v0
2
(此問中取v0=2
μgL
),再將該區(qū)域電場反向后,發(fā)現(xiàn)滑塊未能從出口滑出,求滑塊所停位置距左邊界多遠(yuǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,直角坐標(biāo)平面xOy內(nèi)有一條直線AC過坐標(biāo)原點O與x軸成45°夾角,在OA與x軸負(fù)半軸之間的區(qū)域內(nèi)存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場B,在OC與x軸正半軸之間的區(qū)域內(nèi)存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場B2.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為q(q>0)的帶電粒子以速度v從位于直線AC上的P點,坐標(biāo)為(L,L),豎直向下射出,經(jīng)測量發(fā)現(xiàn),此帶電粒子每經(jīng)過相同的時間T,會再將回到P點,已知距感應(yīng)強(qiáng)度B2=
mv
qL
.(不計粒子重力)
(1)請在圖中畫出帶電粒子的運動軌跡,并求出勻強(qiáng)磁場B1與B2的比值;(B1、B2磁場足夠大)
(2)求出帶電粒子相鄰兩次經(jīng)過P點的時間間隔T;
(3)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B2不變,改變B1的大小,但不改變其方向,使B1=
mv
2qL
.現(xiàn)從P點向下先后發(fā)射速度分別為
v
4
v
3
的與原來相同的帶電粒子(不計兩個帶電粒子之間的相互作用力,并且此時算作第一次經(jīng)過直線AC),如果它們第三次經(jīng)過直線AC時軌跡與AC的交點分別 記為E點和F點(圖中未畫出),試求EF兩點間的距離.
(4)若要使(3)中所說的兩個帶電粒子同時第三次經(jīng)過直線AC,問兩帶電粒子第一次從P點射出時的時間間隔△t要多長?

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