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在甲圖中,帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場。該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,帶電粒子經偏轉磁場后,最終到達照相底片上的H點,如圖甲所示,測得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計。

(1)設粒子的電荷量為q,質量為m。求該粒子的比荷;
(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變,要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

(1)(2)R≤

解析試題分析:(1)帶電粒子經過電場加速,進入偏轉磁場時速度為v,由動能定理
qU=mv                        
進入磁場后帶電粒子做勻帶圓周運動,軌道半徑r,qvB=m 
打到H點有r=                      
由①②③得=                    
(2)要保證所有帶電粒子都不能打到MN邊界上,帶電粒子在磁場中運動偏角要小于或等于90°,臨界狀態(tài)為90°如圖所示,磁場區(qū)半徑R=r= 
所以磁場區(qū)域半徑滿足R≤  

考點:考查了粒子在磁場中的偏轉
點評:當粒子在磁場中運動時,必須弄清楚粒子的運動軌跡,然后結合幾何知識和牛頓第二定律分析

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?南開區(qū)一模)在甲圖中,帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場.該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,帶電粒子經偏轉磁場后,最終到達照相底片上的H點,如圖甲所示,測得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計.

(1)設粒子的電荷量為q,質量為m,求該粒子的比荷
qm

(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變.要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在甲圖中,帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場。該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,帶電粒子經偏轉磁場后,最終到達照相底片上的H點.測得G、H間的距離為 d,粒子的重力可忽略不計。

(1)設粒子的電荷量為q,質量為m,試證明該粒子的比荷為:;

(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變。要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:2013屆山東省濟寧市泗水一中高三12月月考質量檢測物理試卷(帶解析) 題型:計算題

(14分)在甲圖中,帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場。該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,帶電粒子經偏轉磁場后,最終到達照相底片上的H點,如圖甲所示,測得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計。

(1)設粒子的電荷量為q,質量為m。求該粒子的比荷;
(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變,要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:2013屆山東省德州市高三12月月考物理試卷(解析版) 題型:計算題

在甲圖中,帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場。該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,帶電粒子經偏轉磁場后,最終到達照相底片上的H點,如圖甲所示,測得GH間的距離為d,粒子的重力可忽略不計。

(1)設粒子的電荷量為q,質量為m。求該粒子的比荷;

(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變,要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

 

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