一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場,矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L,現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一帶電粒子,速度大小為v0方向與ad邊夾角為30°,如圖所示。已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m(重力不計)。

(1)若粒子帶負電,且恰能從d點射出磁場,求v0的大小;
(2)若粒子帶正電,使粒子能從ab邊射出磁場,求v0的取值范圍以及引范圍內(nèi)粒子在磁場中運動時間t的范圍。

(1);(2)

解析試題分析:

由圖可知:R=
據(jù)洛倫茲力提供向心力,得:qvB=

(2)當V0最大時:

則:
當V0最小值:
得: 

所以:
帶電粒子從ab邊射出磁場,
當速度為時,運動時間最短。
速度為時,運動時間最短。
粒子運動時間t的范圍
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在以坐標原點O為圓心.半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子(不計重力)從O點沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經(jīng)t0時間從P點射出。

(1)求電場強度的大小和方向。
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射入,經(jīng)時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點射入,且速度為原來的4倍,
求粒子在磁場中運動的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)電子質(zhì)量為m、電荷量為q,以速度v0與x軸成θ角射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,最后落在x軸上的P點,如圖所示,求:

(1) OP的長度;
(2)電子從由O點射入到落在P點所需的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一個帶正電的微粒,從A點射入水平方向的勻強電場中,微粒沿直線AB運動,如圖,AB與電場線夾角θ=30°,已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm.(取g=10m/s2,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)求:

(1)說明微粒在電場中運動的性質(zhì),要求說明理由.
(2)電場強度的大小和方向?
(3)要使微粒從A點運動到B點,微粒射入電場時的最小速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,真空室內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強度的大小B=0.60T,磁場內(nèi)有一塊平面感光板ab,板面與磁場方向平行,在距ab的距離l=16cm處,有一個點狀的放射源S,它向各個方向發(fā)射粒子,粒子的速度都是,已知粒子的電荷與質(zhì)量之比,現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運動的粒子,求ab上被粒子打中的區(qū)域的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場,場強為E。一質(zhì)量為m,電荷量為-q的粒子從坐標原點O沿著y軸正方向射出。射出之后,第三次到達x軸時,它與點O的距離為L。

①帶電粒子在磁場中做何種運動?
②帶電粒子在電場中做何種運動?
③求此粒子射出時的速度v
④運動的總路程s(重力不計)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

回旋加速器D形盒的半徑為r,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B。一個質(zhì)量了m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為零開始加速。

(1)求該回旋加速器所加交變電場的頻率;
(2)求粒子離開回旋加速器時獲得的動能;
(3)有同學(xué)想自利用該回旋加速器直接對質(zhì)量為m、電量為2q的粒子加速。能行嗎?行,說明理由;不行,提出改進方案.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,O、P、Q三點在同一水平直線上,OP=L,邊長為L的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向外的勻強磁場,左側(cè)有水平向右的勻強電場,場強大小為E,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放,帶電粒子恰好從M點離開磁場,不計帶電粒子重力,求:

⑴磁感應(yīng)強度大小B;
⑵粒子從O點運動到M點經(jīng)歷的時間;
⑶若圖中電場方向改為豎直向下,場強大小未知,勻強磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍,當粒子從O點以水平速度v0射入電場,從PN的中點進入磁場,從N點射出磁場,求帶電粒子的初速度v0。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,電阻為r的矩形線圈面積為S,在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動.t=0時刻線圈平面與磁場垂直,各電表均為理想交流電表.則:(   )

A.滑片P下滑時,電壓表的讀數(shù)不變
B.圖示位置線圈中的感應(yīng)電動勢最大
C.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過1800的過程中,流過電阻R的電荷量為
D.1s內(nèi)流過R的電流方向改變

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同步練習(xí)冊答案