如圖10-16所示,帶負(fù)電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,出磁場(chǎng)時(shí)速度偏離原方向60°角,已知帶電粒子質(zhì)量m=3×10-20kg,電量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R=3×10-1m,不計(jì)重力,求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
畫進(jìn)、出磁場(chǎng)速度的垂線得交點(diǎn)O′,O′點(diǎn)即為粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的圓心,據(jù)此作出運(yùn)動(dòng)軌跡AB,如圖10-17所示。此圓半徑記為r。



帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

【評(píng)析】
由于洛倫茲力總是垂直于速度方向,若已知帶電粒子的任意兩個(gè)速度方向,就可以通過作出兩速度的垂線,找出兩垂線的交點(diǎn)即為帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心。
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:問答題

如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O(shè)為圓心,OH為對(duì)稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).對(duì)稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點(diǎn)和收集點(diǎn).CM垂直磁場(chǎng)左邊界于M,且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角(紙面內(nèi))從C射出,這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D,試求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向(提示:可考慮沿CM方向運(yùn)動(dòng)的離子為研究對(duì)象);
(2)離子沿與CM成θ角的直線CN進(jìn)入磁場(chǎng),其軌道半徑和在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)線段CM的長度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)框架和棒剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間,框架的加速度為多大?
(2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大?
(3)若框架通過位移s后開始勻速運(yùn)動(dòng),已知彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為(x為彈簧的形變量),則在框架通過位移s的過程中,回路中產(chǎn)生的電熱為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,足夠長的光滑絕緣斜面與水平面的夾角為α=370,其置放在有水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E=50V/m,方向水平向左,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,一個(gè)電荷量q=+4.0×10-2C、質(zhì)量m=0.40kg的光滑小球,以初速度V0=20m/s從底端向上滑動(dòng),然后又向下滑動(dòng),共經(jīng)過3s脫離斜面。求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖4所示,在xOy坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有一個(gè)與x軸相切于Q點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,一帶電粒子(不計(jì)重力)質(zhì)量為m,帶電荷量為+q,以初速度從P點(diǎn)進(jìn)入第一象限,,經(jīng)過該圓形有界磁場(chǎng)時(shí),速度方向偏轉(zhuǎn)了,從x軸上的Q點(diǎn)射出。

問:在第一象限內(nèi)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一帶正電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上,桿與水平方向成θ角,整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于桿方向斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),小球沿桿向下運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為100 J,在C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減為零,B為AC的中點(diǎn),在運(yùn)動(dòng)過程中(   )
A.小球在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為50 J
B.小球電勢(shì)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量
C.小球在AB段克服摩擦力做的功與在BC段克服摩擦力做的功相等
D.到達(dá)C點(diǎn)后小球可能沿桿向上運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,空間有一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無初速放置一質(zhì)量為0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力.t=0時(shí)對(duì)木板施加方向水平向左,大小為0.6N恒力,g取10m/s2.則( 。
A.木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
B.滑塊開始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),最后做速度為10m/s勻速運(yùn)動(dòng)
C.木板先做加速度為2m/s2勻加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的運(yùn)動(dòng),最后做加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
D.t=5s后滑塊和木塊有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19)許多儀器中可利用磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.在如圖所示的真空環(huán)境中,有一半徑r=0.05m的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其右側(cè)相距d=0.05m處有一足夠大的豎直屏.從S處不斷有比荷=1×108C/kg的帶正電粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域后打在屏上.不計(jì)粒子重力.求:
 
(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;
(2)繞通過P點(diǎn)(P點(diǎn)為SQ與磁場(chǎng)邊界圓的交點(diǎn))垂直紙面的軸,將該圓形磁場(chǎng)區(qū)域逆時(shí)針緩慢移動(dòng)90°的過程中,粒子在屏上能打到的范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一種元素的兩種同位素的原子核A和B,以相同速度垂直磁場(chǎng)方向射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若認(rèn)為中子和質(zhì)子的質(zhì)量是相同的,則它們的軌道半徑之比等于   
A.中子數(shù)之比B.核子數(shù)之比
C.質(zhì)子數(shù)之比D.以上都不對(duì)

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