已知某一帶負(fù)電的粒子以以速度V0垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向外，有界磁場的寬度為d，粒子飛出磁場時(shí)速度的方向變化了30°，﹙粒子的重力不計(jì)﹚求：
（1）該粒子的比荷．
（2）粒子在磁場中飛行的時(shí)間．﹙結(jié)果均用d、B、V0表示﹚
（1）由粒子軌跡顯示的幾何關(guān)系求得運(yùn)動半徑滿足：r=
d
sin30°
=2d-----①
由牛頓第二定律得：qvB=
mv20
r
-----②
由①②得：
q
m
=
v0
2Bd

（2）粒子運(yùn)動時(shí)間為：t=
1
12
×2πr
v0
=
πd
3v0

答：（1）該粒子的比荷為
v0
2Bd

（2）粒子在磁場中飛行的時(shí)間為：
πd
3v0
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖示，一個(gè)質(zhì)子以速度v進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，速度方向與磁場方向垂直．勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B，質(zhì)子的電荷為q，質(zhì)量為m．質(zhì)子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動，用所給的這些物理量，推導(dǎo)出質(zhì)子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R的表達(dá)式為______．已知磁場的磁感強(qiáng)度B=6.3×10-2T，質(zhì)子電荷q=1.6×10-19C，質(zhì)子質(zhì)量m=1.7×10-27kg，則計(jì)算出質(zhì)子做圓周運(yùn)動的周期為______s（保留二位有效數(shù)字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第三象限有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的電場強(qiáng)度為E0的勻強(qiáng)電場，一系列電荷量為q、質(zhì)量不同的帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力），沿與x軸平行的水平線通過第三象限電磁場進(jìn)入y軸右側(cè)垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場左邊界與y軸重合，磁場右邊界與y軸平行且與x軸交于P點(diǎn)，已知OP=L，磁場上下足夠長．
（1）求這束帶電粒子速度的大小v；
（2）質(zhì)量滿足什么條件的帶電粒子能第2次從y軸通過？
（3）如果一種帶電粒子與磁場右邊界成60°角射出磁場，則帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動時(shí)間是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩塊平行板電極的長度為L，兩板間距離遠(yuǎn)小于L，可忽略不計(jì)．兩板的正中央各有一個(gè)小孔M、N，兩孔連線與板垂直．現(xiàn)將兩極板分別接在可調(diào)直流電壓U的兩端，極板處在一有界勻強(qiáng)磁場（板內(nèi)無磁場），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場的兩條邊界CD、DE的夾角θ=60°．極板延長線與邊界DE交于Q點(diǎn)，極板最右端P與Q間距離為2.5L．現(xiàn)將比荷均為
q
m
的各種粒子分別從M孔射入電場，不考慮粒子的重力．
（1）若U=U0時(shí)，要使帶負(fù)電的粒子能夠從N孔射出，則射入時(shí)的初速度v0至少為多少？
（2）將帶正電的粒子從M無初速釋放，
①若粒子恰好打到下極板右端，求所加直流電壓的值U1．
②若U=
2qB2L2
9m
，則該粒子經(jīng)過多少次電場的加速后可以離開磁場區(qū)域？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的帶電粒子，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度突然增大為2B時(shí)，這個(gè)帶電粒子（　�。�
A．速率加倍，周期減半
B．速率不變，軌道半徑減半
C．速率不變，周期加倍
D．速率減半，軌道半徑不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，真空中有以O(shè)′為圓心，r為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．圓的最下端與x軸相切于直角坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場，在坐標(biāo)系第四象限存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子在磁場中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，然后進(jìn)入電場到達(dá)x軸上的C點(diǎn)．已知質(zhì)子帶電量為+q，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力、質(zhì)子對電磁場的影響及質(zhì)子間的相互作用力．求：
（1）質(zhì)子剛進(jìn)入電場時(shí)的速度方向和大��；
（2）OC間的距離；
（3）若質(zhì)子到達(dá)C點(diǎn)后經(jīng)過第四限的磁場后恰好被放在x軸上D點(diǎn)處（圖上未畫出）的一檢測裝置俘獲，此后質(zhì)子將不能再返回電場，則CD間的距離為多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場I、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場II，O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點(diǎn)OM=MP=L．在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從電場中坐標(biāo)為（-2L，-L）的點(diǎn)以速度υ0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域I又從M點(diǎn)射出區(qū)域I（粒子的重力忽略不計(jì)）．
（1）求第三象限勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大��；
（2）求區(qū)域I內(nèi)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（3）如帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O，問區(qū)域II內(nèi)磁場的寬度至少為多少？粒子兩次經(jīng)過原點(diǎn)O的時(shí)間間隔為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在電子顯像管內(nèi)部，由熾熱的燈絲發(fā)射出的電子在經(jīng)過一定的電壓加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域，最后打到熒光屏上，當(dāng)所加的偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)，電子應(yīng)沿直線運(yùn)動打在熒光屏的正中心位置．但由于地磁場對帶電粒子運(yùn)動的影響，會出現(xiàn)在未加偏轉(zhuǎn)磁場時(shí)電子束偏離直線運(yùn)動的現(xiàn)象，所以在精密測量儀器的顯像管中常需要在顯像管的外部采取磁屏蔽措施以消除地磁場對電子運(yùn)動的影響．
已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，從熾熱燈絲發(fā)射出的電子（可視為初速度為零）經(jīng)過電壓為U的電場加速后，沿水平方向由南向北運(yùn)動．若不采取磁屏蔽措施，且已知地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直向下分量的大小為B，地磁場對電子在加速過程中的影響可忽略不計(jì)．在未加偏轉(zhuǎn)磁場的情況下，
（1）試判斷電子束將偏向什么方向；
（2）求電子在地磁場中運(yùn)動的加速度的大��；
（3）若加速電場邊緣到熒光屏的距離為l，求在地磁場的作用下使到達(dá)熒光屏的電子在熒光屏上偏移的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外；膠片M．由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，最終打到膠片上的某點(diǎn)．粒子從粒子源發(fā)出時(shí)的初速度不同，不計(jì)粒子所受重力．下列說法中正確的是（　�。�
A．從小孔S進(jìn)入磁場的粒子速度大小一定相等
B．從小孔S進(jìn)入磁場的粒子動能一定相等
C．打到膠片上同一點(diǎn)的粒子速度大小一定相等
D．打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案