勻強磁場分布在半徑為R的圓內,磁感應強度為B,CD是圓的直徑.質量為m、電量為q的帶正電粒子,由靜止開始經加速電場加速后,沿著與直徑CD平行且相距0.6R的直線從A點進入磁場,如圖所示.若帶電粒子在磁場中運動的時間是
πm
2qB
.求加速電場的加速電壓.
精英家教網(wǎng)

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帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期是T=
2πm
qB
; 
粒子在磁場中運動的時間是t=
πm
2qB
=
T
4
 
如圖所示,粒子從A點進入磁場后,從E點射出.O為磁場圓的圓心,
設∠AOC=α
則sinα=0.6
粒子做圓周運動的圓心是O1點,設半徑O1A=r,
O1A⊥CD,∠COO1=45°.
由圖可知
R
sin45°
=
r
sin(45°+α)

r=R(sinα+cosα)=1.4R
粒子做圓周運動的半徑r=
mv
qB
,
解得粒子動量大小P=mv=1.4qRB,
解得加速電壓U=
P2
2mq
=
0.98qB2R2
m
 
答:加速電場的加速電壓
0.98qB2R2
m
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,磁感應強度大小B=1T,方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑為R=
3
10
m的圓形區(qū)域內,圓的左端跟y軸相切于直角坐標系的原點O,右端與邊界MN相切于X軸的A點(圖中未標出),MN右側有方向與MN成60°角的勻強電場.置于原點O的粒子源,可沿X正方向不斷地射出速度v=3.0×106m/s的帶正電的粒子流,荷質比
q
m
=1.0×107C/kg,粒子重力不計.右側電場場強大小E=2.0×l05V/m,.求:
(1)粒子在勻強磁場運動的半徑r是多少?
(2)粒子從磁場射出后,途經MN邊界進入勻強電場,當粒子第二次經過MN時距A點的距離L為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

勻強磁場分布在半徑為R的圓內,磁感應強度為B,CD是圓的直徑.質量為m、電量為q的帶正電粒子,由靜止開始經加速電場加速后,沿著與直徑CD平行且相距0.6R的直線從A點進入磁場,如圖所示.若帶電粒子在磁場中運動的時間是
πm2qB
.求加速電場的加速電壓.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,磁感應強度大小B=0.15T,方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑為R=0.10m的圓形區(qū)域內,圓的左端跟y軸相切于直角坐標系的原點O,右端邊界MN相切于x軸的A點.MN右側有方向平行于x軸負方向的勻強電場.置于原點O的粒子源,可沿x軸正方向射出速度v=3.0×106m/s的帶正電的粒子流,荷質比q/m=1.0×108c/kg,粒子重力不計.右側場強大小E=2.0×105V/m.現(xiàn)以過O點并垂直于紙面的直線為軸,將圓形磁場區(qū)域按逆時針方向緩慢旋轉90°.
(1)此過程中粒子經過磁場后,途經MN進入電場,求:粒子經過MN時離A點最遠的位置B到A點的距離L1;
(2)通過B點的粒子進入電場后,再次經過MN時距B點的距離L2為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

勻強磁場分布在半徑為R的圓內,磁感應強度為B,CD是圓的直徑。質量為m、電量為q的帶正電粒子,由靜止開始經加速電場加速后,沿著與直徑CD平行且相距0.6R的直線從A點進入磁場,如圖所示。若帶電粒子在磁場中運動的時間是。求加速電場的加速電壓。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,磁感應強度大小B=0.15T,方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑為R=0.10m的圓形區(qū)域內,圓的左端跟軸相切于直角出標系的原點,右端邊界MN相切于軸的A點。MN右側有方向平行于軸負方向的勻強電場。置于原點的粒子源,可沿軸正方向射出速度的帶正電的粒子流,荷質比,粒子重力不計。右側場強大小,F(xiàn)以過點并垂直于紙面的直線為軸,將圓形磁場區(qū)域按逆時針方向緩慢旋轉90°。

(1)帶電粒子在磁場中的運動半徑;

(2)此過程中粒子經過磁場后,途經MN進入電場,求:粒子經過MN時離A點最遠的

位置BA點的距離;

(3)通過B點的粒子進入電場后,再次經過MN時距B點的距離為多大?

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