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15.在真空中,有速度v=1.4×106m/s的電子束,由A點水平射入磁感應(yīng)強度B=2×10-4T、寬度d=3.46cm的勻強磁場中,磁場方向垂直紙在向里,如圖所示,已知電子質(zhì)量m=9.1×10-31kg,電量e=1.6×10-19C,求電子束射出磁場時在豎直方向偏移的距離D.

分析 電子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力,應(yīng)用牛頓第二定律求出電子的軌道半徑,作出電子的運動軌跡,求出電子束的偏移量.

解答 解:電子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=mv2r,
解得:r=mvqB=9.1×1031×1.4×1061.6×1019×2×104≈3.98×10-2m=3.98cm,
電子運動軌跡如圖所示:

由幾何知識可知,電子束的偏移量為:
D=r-r2kjbanl32=3.98cm-3.98cm23.46cm2=2.01cm;
答:電子束射出磁場時在豎直方向偏移的距離D為2.01cm.

點評 本題考查了求電子束的偏移量,分析清楚電子運動過程、作出電子運動軌跡,應(yīng)用牛頓第二定律與幾何知識可以解題;
解帶電粒子在有界電場中的運動問題的一般思路:
1、根據(jù)題意作出粒子運動軌跡;
2、確定圓心,求出粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角,求出粒子軌道半徑;
3、應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式分析答題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.直流電動機在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用.如圖所示,一直流電動機M 和電燈L 并聯(lián)之后接在直流電源上,電動機內(nèi)阻r1=0.5Ω,電燈燈絲電阻 R=9Ω(阻值認為保持不變),電源電動勢 E=12V,內(nèi)阻r2=1Ω?開關(guān)S閉合,電動機正常工作時,電壓表讀數(shù)為 9V.則下列說法不正確的是( �。�
A.流過電源的電流3AB.流過電動機的電流2A
C.電動機的輸入功率等于2WD.電動機對外輸出的機械功率16W

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.一物體靜止在斜面底端,在沿斜面的拉力作用下沿斜面向上加速運動,加速度大小為a,經(jīng)過時間t秒撤去拉力,物體又經(jīng)過t秒恰好回到斜面底端,求物體沿斜面向上運動的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖甲所示,在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xoy坐標系,在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強電場,場強方向與x軸負方向的夾角θ=45°.在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板C1、C2,兩板間距為d1=0.6m,板間有豎直向上的勻強磁場,兩板右端在y軸上,板C1與x軸重合,在其左端緊貼桌面有一小孔M,小孔M離坐標原點O的距離為L=0.72m.在第Ⅳ象限垂直于x 軸放置一塊平行y軸且沿y軸負向足夠長的豎直平板C3,平板C3在x軸上垂足為Q,垂足Q與原點O相距d2=0.18m.現(xiàn)將一帶負電的小球從桌面上的P點以初速度v0=42m/s垂直于電場方向射出,剛好垂直于x軸穿過C1板上的M孔,進入磁場區(qū)域.已知小球可視為質(zhì)點,小球的比荷qm=20C/kg,P點與小孔M在垂直于電場方向上的距離為s=210m,不考慮空氣阻力.求:
(1)勻強電場的場強大�。�
(2)要使帶電小球無碰撞地穿出磁場并打到平板C3上,求磁感應(yīng)強度的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.如圖所示,在y軸的右方有一磁感應(yīng)強度為B的方向垂直紙面向外的勻強磁場,在x軸的下方有一場強為E的方向平行x軸向左的勻強電場.有一鉛板放置在y軸處,且與紙面垂直.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速,然后以垂直于鉛板的方向從A處沿直線穿過鉛板,而后從x軸上的D處以與x軸正向夾角為60°的方向進入電場和磁場疊加的區(qū)域,最后到達y軸上的C點.已知OD長為L,不考慮粒子受到的重力,求:
(1)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的時間;
(2)粒子經(jīng)過鉛板時損失的動能;
(3)粒子到達C點時的速度大�。�

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,在xOy坐標系中,x軸上方有方向沿x軸正向的勻強電場,下方有一半徑為R的圓形有界勻強磁場,圓心在y軸上,且圓與x軸相切,磁場方向垂直于紙面向外,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在坐標為(74L,72L)的A點,以初速度v02沿y軸負方向射入電場,且剛好從O點射入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后剛好平行于x軸從磁場中射出,不計粒子重力.(結(jié)果里可以有根號)
(1)求電場強度和磁感應(yīng)強度的大��;
(2)若該粒子沿y軸負方向射出時的初速度大小為v0,要使該粒子也能從O點進入磁場,且經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后剛好平行于x軸從磁場中射出,求該粒子開始射出時的位置坐標.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖甲所示,勻強磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度的大小為B,磁場在y軸方向足夠?qū)�,在x軸方向?qū)挾葹閍.一直角三角形導(dǎo)線框ABC(BC邊的長度為a)從圖示位置向右勻速穿過磁場區(qū)域,以逆時針方向為電流的正方向,在圖乙中感應(yīng)電流i、BC兩端的電壓uBC與線框移動的距離x的關(guān)系圖象不正確的是( �。�
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖所示,在xOy平面內(nèi)存在I、II、III、IV四個場區(qū),y軸右側(cè)存在勻強磁場I,y軸左側(cè)與虛線MN之間存在方向相反的兩個勻強電場,II區(qū)電場方向豎直向下,III區(qū)電場方向豎直向上,P點是MN與x軸的交點.有一質(zhì)量為m,帶電荷量+q的帶電粒子由原點O,以速度v0沿x軸正方向水平射入磁場I,已知勻強磁場I的磁感應(yīng)強度垂直紙面向里,大小為2B0,勻強電場II和勻強電場III的電場強度大小均為E=B0v02,如圖所示,IV區(qū)的磁場垂直紙面向外,大小為B0,OP之間的距離為4mv0qB0,已知粒子最后能回到O點.
(1)帶電粒子從O點飛出后,第一次回到x軸時的位置和時間;
(2)根據(jù)題給條件畫出粒子運動的軌跡;
(3)帶電粒子從O點飛出后到再次回到O點的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,速度不同的同種帶電粒子(重力都不計)a、b沿半徑AO方向進入一圓形勻強磁場區(qū)域,a、b兩粒子的運動軌跡分別為AB和AC,則下列說法中正確的是( �。�
A.a粒子的速度比b粒子速度小
B.a粒子在磁場中的運動時間比b粒子短
C.兩粒子離開磁場時的速度反向延長線一定都過圓心
D.兩粒子離開磁場時的速度反向延長線不一定都過圓心

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同步練習(xí)冊答案
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