(13分)在以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心、邊長為L的正方形EFGH區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示。在A處有一個(gè)粒子源,可以連續(xù)不斷的沿-x方向射入速度不同的帶電粒子,且都能從磁場(chǎng)的上邊界射出。已知粒子的質(zhì)量為m,電量大小為q,重力不計(jì),不考慮粒子間的相互作用。

(1)試判斷粒子的電性;
(2)求從F點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)若粒子以速度射入磁場(chǎng),求粒子由EF邊射出時(shí)的位置坐標(biāo)。
[(1)粒子帶負(fù)電
(2)
(3)(,


(1)由左手定則可知粒子帶負(fù)電   ……2分
(2)粒子由F點(diǎn)射出時(shí),運(yùn)動(dòng)方向水平向右,其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡為半圓,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:                  …………3分
(3)由牛頓第二定律     …………2分
解得                 ……………1分
由幾何關(guān)系得,    ……………2分
                      ……………2分
坐標(biāo)為(,)    ……………1分www.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

水平直線MN上方有垂直紙面向外的足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正、負(fù)電子同時(shí)從MN邊界O點(diǎn)以與MN成300角的相同速度v射入該磁場(chǎng)區(qū)域(電子質(zhì)量為m,電量為e) 經(jīng)一段時(shí)間后從邊界MN射出。求:   
(1)它們從磁場(chǎng)中射出時(shí),出射點(diǎn)間的距離;(畫出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖)
(2)它們從磁場(chǎng)中射出的時(shí)間差。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為、帶電量為的負(fù)電荷以速度,從坐標(biāo)原點(diǎn)O處垂直于軸射入磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力,求:粒子在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間和飛出磁場(chǎng)點(diǎn)的坐標(biāo).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如題圖所示,在半徑為a的圓柱空間中(圖中圓為其橫截面)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的均勻磁場(chǎng),其方向平行于軸線遠(yuǎn)離讀者.在圓柱空間中垂直軸線平面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長為L=1.6a的剛性等邊三角形框架ΔDEF,其中心O位于圓柱的軸線上.DE邊上S點(diǎn)()處有一發(fā)射帶電粒子的源,發(fā)射粒子的方向皆在圖題圖中截面內(nèi)且垂直于DE邊向下。發(fā)射粒子的電量皆為q(>0),質(zhì)量皆為m,但速度v有各種不同的數(shù)值。若這些粒子與三角形框架的碰撞無能量損失,電量也無變化,且每一次碰撞時(shí)速度方向均垂直于被碰的邊。試問:

(1)帶電粒子經(jīng)多長時(shí)間第一次與DE邊相碰?
(2)帶電粒子速度v的大小取哪些數(shù)值時(shí)可使S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)?
(3)這些粒子中,回到S點(diǎn)所用的最短時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

平面上有一片稀疏的電子處在的范圍內(nèi),從負(fù)半軸的遠(yuǎn)處以相同的速率沿著軸方向平行地向軸射來. 試設(shè)計(jì)一個(gè)磁場(chǎng),使得所有電子均通過原點(diǎn),然后擴(kuò)展到在范圍內(nèi)繼續(xù)沿著正方向飛行(如圖,虛線內(nèi)范圍)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖8所示,直線MN的上側(cè)有垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上邊界與MN平行,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. 質(zhì)量為m,帶電量為-q的粒子以速度v從MN上的p點(diǎn)射入磁場(chǎng),入射方向與MN間夾角為θ.沿MN方向磁場(chǎng)范圍足夠大,要使粒子能從MN上的某點(diǎn)射出磁場(chǎng),磁場(chǎng)上邊界到下邊界MN的距離至少應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),這兩個(gè)圓的半徑都是r,圓心都在y軸上,兩圓相切,切點(diǎn)恰是原點(diǎn)O.兩圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小相同,但方向相反,上面的沿-z方向,下面的沿+z方向,如圖所示.在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)放射源,放射出質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子(重力不計(jì)),如果所有粒子都在xOy平面內(nèi),初速度大小都是v0,并且向各個(gè)方向的發(fā)射是均勻的.不計(jì)各粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的相互作用.

(1)調(diào)整磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的大小,可以使得所有的粒子(除了沿-x方向運(yùn)動(dòng)的極少數(shù)粒子以外,下同),經(jīng)過磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)后速度方向都互相平行,求這時(shí)的磁感強(qiáng)度B的值.
(2)在滿足上述條件的情況下,在x軸右方較遠(yuǎn)處與y軸平行的屏上接收到的粒子都位于與y軸平行的一條線段上,其中y=o到y(tǒng)=a間的區(qū)域內(nèi)的粒子數(shù)是全部粒子數(shù)的1/6,求a的值.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在xoy平面內(nèi)有很多質(zhì)量為m、電量為e的電子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O不斷以相同的速率V0沿不同方向平行xoy平面射入第I象限,F(xiàn)加一垂直xoy平面向里、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),要求這些入射電子穿過磁場(chǎng)都能平行于x軸且沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)。求符合條件的磁場(chǎng)的最小面積。(不考慮電子之間的相互作用)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,一帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q(不計(jì)重力),以某一速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿過磁場(chǎng)時(shí)速度方向與原來入射方向的夾角為30°。求:
(1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小;
(2)帶電粒子穿過磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間為多少?

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