如圖所示,一帶電粒子,質(zhì)量為m,電量為q,以平行于Ox軸的速度vy軸上的a點(diǎn)射入圖中第一象限所示的區(qū)域。為了使該粒子能從x軸上的b點(diǎn)以垂直于Ox軸的速度v射出,可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋(gè)垂直于xy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若此磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi),重力忽略不計(jì),試求:

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

(2)該圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑。

(1)  (2)


解析:

(1)質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),

帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間     2分

(2)根據(jù)題意,質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)區(qū)域中的軌道是半徑等于R的圓上的1/4圓周,這段圓弧應(yīng)與入射方向的速度、出射方向的速度相切。過(guò)a點(diǎn)作平行于x軸的直線,過(guò)b點(diǎn)作平行于y軸的直線,則與這兩直線均相距RO′點(diǎn)就是圓周的圓心。

質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)區(qū)域中的軌道就是以O′為圓心、R為半徑的圓(圖中虛線圓)上的圓弧MN,M點(diǎn)和N點(diǎn)應(yīng)在所求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的邊界上。             2分

在通過(guò)M、N兩點(diǎn)的不同的圓周中,最小的一個(gè)是以MN連線為直徑的圓周。   2分

所以本題所求的圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑為

     3分

        2分

    2分

所求磁場(chǎng)區(qū)域如圖中實(shí)線圓所示. 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一帶電粒子在兩個(gè)固定的等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),圖中的實(shí)線為等勢(shì)面,虛線ABC為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中B點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),A、C位于同一等勢(shì)面上.下列說(shuō)法正確的是(  )

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(2005?長(zhǎng)寧區(qū)模擬)如圖所示,一帶電粒子以速度v0沿上板邊緣垂直于電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng),它剛好貼著下板邊緣飛出.已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)兩極板長(zhǎng)為l,間距為d,求:
(1)如果帶電粒子的速度變?yōu)?v0,則離開(kāi)電場(chǎng)時(shí),沿場(chǎng)強(qiáng)方向偏轉(zhuǎn)的距離y為多少?
(2)如果帶電粒子的速度變?yōu)?v0,板長(zhǎng)l不變,當(dāng)它的豎直位移仍為d時(shí),它的水平位移x為多少?(粒子的重力忽略不計(jì))

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如圖所示,一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡.M和N是軌跡上的兩點(diǎn),其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn).不計(jì)重力,下列表述正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一帶電粒子垂直射入一自左向右逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)中,由于周?chē)鷼怏w的阻尼作用,其運(yùn)動(dòng)徑跡的為一段圓弧線,則從圖中可以判斷(不計(jì)重力)( 。
A、粒子從A點(diǎn)射入,速率逐漸減小B、粒子從A點(diǎn)射入,速率逐漸增大C、粒子帶負(fù)電,從B點(diǎn)射入磁場(chǎng)D、粒子帶正電,從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一帶電粒子只受電場(chǎng)力從A飛到B,徑跡如圖中虛線所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A、粒子帶正電B、粒子加速度不斷變小C、粒子在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D、B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

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