如圖所示,在一底邊長(zhǎng)為2L,θ=45°的等腰三角形區(qū)域內(nèi)(O為底邊中點(diǎn))有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng). 現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,從O點(diǎn)垂直于AB進(jìn)入磁場(chǎng),不計(jì)重力與空氣阻力的影響.

(1)粒子經(jīng)電場(chǎng)加速射入磁場(chǎng)時(shí)的速度?
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少時(shí),粒子能以最大的圓周半徑偏轉(zhuǎn)后打到OA板?
(3)增大B,可延長(zhǎng)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的極限時(shí)間.(不計(jì)粒子與AB板碰撞的作用時(shí)間,設(shè)粒子與AB板碰撞前后,電量保持不變并以相同的速率反彈)
(1) 
(2)     
(3)
⑴粒子經(jīng)電場(chǎng)加速射入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v
由     。3分)
       。2分)
⑵要使圓周半徑最大,則粒子的圓周軌跡應(yīng)與AC邊相切,設(shè)圓周半徑為R

由圖中幾何關(guān)系:
  。3分)
      (2分)
 (2分)

⑶設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)圓周半徑為r, ,當(dāng)r越小,最后一次打到AB板的點(diǎn)越靠近A端點(diǎn),在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)累積路程越大,時(shí)間越長(zhǎng). 當(dāng)r為無(wú)窮小,經(jīng)過(guò)n個(gè)半圓運(yùn)動(dòng),最后一次打到A點(diǎn). 有:
   (1分)
圓周運(yùn)動(dòng)周期:
 (2分)
最長(zhǎng)的極限時(shí)間
  (1分)
得:
 (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的最后部分的簡(jiǎn)化示意如圖(1)所示(俯視圖),位于水平面內(nèi)的粗實(shí)線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子作圓運(yùn)動(dòng)的“容器”,經(jīng)過(guò)加速器加速后的正、負(fù)電子被分別引入該管道時(shí),具有相等的速率v,它們沿管道向相反的方向運(yùn)動(dòng)。在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3……An,共n個(gè),均勻分布在整個(gè)圓周上(圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫(huà)了幾個(gè),其余的用細(xì)虛線表示),每個(gè)電磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng),并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同,方向豎直向下,磁場(chǎng)區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過(guò)精確的調(diào)整,首先實(shí)現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng),這時(shí)電子經(jīng)過(guò)每個(gè)電磁鐵時(shí)射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在電磁鐵的同一條直徑的兩端,如圖(2)所示。這就為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對(duì)撞作好了準(zhǔn)備。
(1)試確定正、負(fù)電子在管道內(nèi)各是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的。

(2)已知正、負(fù)電子的質(zhì)量都是m,所帶電荷都是元電荷e,重力可不計(jì)。求電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一束混合粒子流從一發(fā)射源射出后,進(jìn)入如圖所示的磁場(chǎng),分離為1、2、3三束,則下列說(shuō)法正確的是
A.1帶負(fù)電B.1帶正電
C.2帶負(fù)電D.3帶正電

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,下端封閉、上端開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置,管底有一帶電的小球.整個(gè)裝置水平勻速向右運(yùn)動(dòng),垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入方向水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng),由于外力的作用,玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變,最終小球從上端口飛出,則從進(jìn)入磁場(chǎng)到小球飛出端口前的過(guò)程中(  )
A.小球帶正電荷
B.小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)
C.洛倫茲力對(duì)小球做正功
D.管壁的彈力對(duì)小球做正功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,正負(fù)電子垂直磁場(chǎng)沿與邊界成300角方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為
A.1:1
B.1:2
C.1:5
D.1:6

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系xoy的原點(diǎn)O處有一放射源S,放射源S在xOy平面內(nèi)均勻發(fā)射速度大小相等的正電粒子,位于y軸的右側(cè)垂直于x軸有一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的很薄的熒光屏MN,熒光屏正反兩側(cè)均涂有熒光粉,MN與x軸交于O'點(diǎn)。已知三角形MNO為正三角形,放射源S射出的粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為q,速度大小為v,不計(jì)粒子的重力。
(1)若只在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),要使y軸右側(cè)射出的所有粒子都能打到熒光屏MN上,試求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin及此條件下打到熒光屏M點(diǎn)的粒子的動(dòng)能;
(2)若在xOy平面內(nèi)只加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),要使粒子能打到熒光屏MN的反面 O'點(diǎn),試求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bmax;
(3)若在xOy平面內(nèi)只加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度與(2)題中所求Bmax相同,試求粒子打在熒光屏MN的正面O'點(diǎn)所需的時(shí)間t1和打在熒光屏MN的反面O'點(diǎn)所需的時(shí)間t2之比。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(22分)如圖所示,虛線MO與水平線PQ相交于O,二者夾角θ=30°,在MO左側(cè)存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),MO右側(cè)某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),O點(diǎn)處在磁場(chǎng)的邊界上.現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v()垂直于MO從O點(diǎn)射入磁場(chǎng),所有粒子通過(guò)直線MO時(shí),速度方向均平行于PQ向左.不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力,求:

(1)速度最大的粒子自O(shè)點(diǎn)射入磁場(chǎng)至返回水平線POQ所用的時(shí)間。
(2)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一帶電粒子在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其軌跡如圖所示,它從O點(diǎn)出發(fā),以恒定的速率v沿y軸正方向射出,經(jīng)一段時(shí)間到達(dá)P點(diǎn). 圖中x軸上方的軌跡都是半徑為R的半圓,下方都是半徑為r的半圓,不計(jì)重力的影響.

(1)如果此粒子帶正電,且以上運(yùn)動(dòng)分別是在兩個(gè)不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生的,試判斷磁場(chǎng)的方向,并求出這兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比.
(2)求此粒子由O點(diǎn)到P點(diǎn)沿x軸方向運(yùn)動(dòng)的平均速度的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

帶電粒子(不計(jì)重力)以初速度v0a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖。運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過(guò)b點(diǎn),oa=ob。若撤去磁場(chǎng)加一個(gè)與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),仍以v0a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),粒子仍能通過(guò)b點(diǎn),那么電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感強(qiáng)度B之比E/B為:(    )
A.v0B.1C.2v0D.

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