如圖所示，第一象限范圍內(nèi)有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m，電量為+q的帶正電粒子在xoy平面里經(jīng)原點O射入磁場中，初速度v0與x軸夾角θ=60°，試分析計算：
（1）帶電粒子離開磁場時的位置坐標(biāo)？
（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間？
分析：作出粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子在磁場中的運(yùn)動的半徑，結(jié)合幾何關(guān)系求出帶電粒子離開磁場時的縱坐標(biāo)．根據(jù)圓心角，結(jié)合周期公式求出帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時間．
解答：解：（1）根據(jù)qvB=m
v2
r
得，粒子在磁場中運(yùn)動的半徑r=
mv
qB
．
根據(jù)幾何關(guān)系知，粒子在磁場中運(yùn)動的圓心角θ=60°
0A=r=
mv
qB
．
所以粒子離開磁場時位置坐標(biāo)為（0，
mv
qB
）
（2）粒子在磁場中運(yùn)動的周期T=
2πr
v
=
2πm
qB

則粒子在磁場中運(yùn)動的時間t=
θ
360°
T=
1
6
×
2πm
qB
=
πm
3qB
．
答：（1）帶電粒子離開磁場時的位置坐標(biāo)為（0，
mv
qB
）
（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間為
πm
3qB
．
點評：解決本題的關(guān)鍵作出粒子運(yùn)動的軌跡圖，結(jié)合半徑公式和周期公式進(jìn)行求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?懷化二模）如圖所示，第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，磁場的左邊界與y軸重合，第二象限內(nèi)有互相垂直正交的勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T．一質(zhì)量m=l.0×10-14kg，電荷量q=1.0×10-10C的帶正電的粒子以速度v=1.0×103m/s從x軸上的N點沿與x軸負(fù)方向成60°角方向射入第一象限，經(jīng)P點進(jìn)入第二象限內(nèi)沿直線運(yùn)動，一段時間后，粒子經(jīng)x軸上的M點并與x軸負(fù)方向成60°角的方向飛出，M點坐標(biāo)為（-0.1，0），N點坐標(biāo)（0.3，0），不計粒子重力．求：
（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小與方向；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大��；
（3）勻強(qiáng)磁場B1矩形區(qū)城的最小面積．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

一帶電質(zhì)點，質(zhì)量為m，電荷量為q，以平行于x軸的速度v從y軸上的a點射入如圖所示的第一象限所示的區(qū)域、為了使該質(zhì)點能從x軸上的b點以垂直于x軸的速度v射出，可在適當(dāng)?shù)胤郊右粋�垂直于xOy平面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．若此磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)，試求這個圓形磁場區(qū)域的最小半徑，重力忽略不計．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場I，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°．這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．離子源中的正離子（帶電量為q，質(zhì)量為m，不計重力）通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點處進(jìn)入磁場區(qū)域I．離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場．
（1）當(dāng)加速電場極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R；
（2）在OQ上有一點P，P點到O點距離為L，當(dāng)加速電場極板電壓U1時，離子恰好通過P點第一次進(jìn)入磁場Ⅱ，求U1的值；精英家教網(wǎng)
（3）當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值，才能保證離子通過P點．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，第一象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域上邊界剛好與直線y=6
3
cm重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T．一個帶正電的離子在坐標(biāo)（6
3
cm，0）的A點以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域，進(jìn)入磁場時速度方向與x軸正向夾角為30°，離子質(zhì)量為m=10-16kg，帶電量為q=10-10C．不計離子重力．
（1）若離子離開磁場時位置坐標(biāo)為（6
3
cm，6
3
cm）的C點，求離子運(yùn)動的速度大�。�
（2）當(dāng)離子進(jìn)入磁場的速度為v=104m/s，求離子在磁場中運(yùn)動時間是多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案