如圖所示的xoy平面內(nèi)有一半徑為R、以坐標原點O為圓心的圓形磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,在直線之間有向y軸負方向的勻強電場,在原點O有一離子源向y軸正方向發(fā)射速率為v0的帶電離子,離子射出磁場時速度與x軸平行,射出磁場一段時間后進入電場,最終從x軸上的P(R+L,0)點射出電場,不計離子重力,求電場強度E與磁感應強度B的比值。
 
解:離子在磁場中做圓周運動,洛倫茲力提供離子做圓周運動的向心力
          ①
離子運動軌跡如圖所示,設離子在磁場中做圓周運動的半徑為r,據(jù)幾何關系可得:

            ②
粒子在電場中做類平拋運動
            ③
            ④
粒子的加速度           ⑤
聯(lián)立以上各式解得:   ⑥
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“速度選擇器”是一個借助帶電粒子在電磁場中偏轉(zhuǎn)的原理,挑選出具有所需速度的粒子的裝置。右圖是某粒子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10-4T的勻強磁場,方向平行于軸線。在圓柱形桶的某直徑兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔,離子束以不同角度入射,先后有不同速度的離子束射出,現(xiàn)有一離子源發(fā)射的比荷為2×1011C/kg的陽離子,且粒子束中速度分布連續(xù),當θ=45°時,出射粒子的速度v的大小是  (    )
A.×106m/sB.2×106 m/s
C.2×108 m/sD.4×106 m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,a、b、c是一條電場線的三點,電場線的方向由a到c,a、b間距離等于b、c間距離,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和場強,可以判定
A.φa>φb>φc?
B.Ea>Eb>Ec?
C.φa –φbb –φa?
D.Ea = Eb = Ec

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一金屬框abcd從離磁場區(qū)域上方高h處自由下落,進入與線框平面垂直的勻強磁場中,在進入磁場的過程中,不可能發(fā)生的情況是
A.線框做加速運動,加速度
B.線框做勻速運動
C.線框做減速運動
D.線框會反跳回原處

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1=1000匝,副線圈匝數(shù)n2=200匝,交變電壓u=220sinl00πt(V),電阻R=88,交流電壓表和交流電流表對電路的影響可忽略不計,則
A.電流表Al的示數(shù)為0.1AB.電壓表V1的示數(shù)為311V
C.電流表A2的示數(shù)為1.0AD.電壓表V2的示數(shù)為44V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為m,帶電量為-q的粒子,從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入.已知兩板間距為d,磁感強度為B,這時粒子恰能直線穿過電場和磁場區(qū)域(重力不計).今將磁感強度增大到某值,則粒子將落到極板上.當粒子落到極板上時的動能為______.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在真空中,勻強電場E的方向豎直向下,水平勻強磁場B垂直紙面向里,三個液滴a、b、c帶有等量同種電荷。已知a靜止,油滴b水平向右勻速運動,油滴c水平向左勻速運動。三者質(zhì)量ma、mb和mc相比較 (     )
A.ma>mb>mcB.mb>ma>mc
C.mc>ma>mbD.ma=mb=mc

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一群(不計重力)質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子從左側(cè)小孔進入電場強度為E,磁感應強度為B的速度選擇器(方向如圖所示)后,緊接著從右側(cè)小孔進入垂直于紙面向外的兩個勻強磁場區(qū)域,其磁感應強度分別為B和2B,從磁場Ⅰ的邊界MN上的a點進入磁場Ⅰ,經(jīng)過時間穿過磁場Ⅰ后進入右邊磁場Ⅱ并按某一路徑再返回到磁場Ⅰ的邊界MN上的某一點b(圖中末畫出),(途中虛線為磁場區(qū)域的分界面)求:
(1)帶電粒子進入磁場時的速度;
(2)中間場區(qū)的寬度d;
(3)粒子從a點到b點所經(jīng)歷的時間tab;
(4)入射點a到出射點b的距離;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xoy坐標系中,第Ⅲ象限內(nèi)有場強為E,方向沿x正向的勻強電場,第Ⅱ、Ⅳ象限內(nèi)有垂直坐標平面向內(nèi)、強度相等的勻強磁場,第I象限無電、磁場.質(zhì)量為 m、電量為q的帶正電粒子,自x軸上的P點以速度v0垂直電場射入電場中,不計粒子重力和空氣阻力,PO之間距離為
 
(1)求粒子從電場射入磁場時速度的大小和方向.
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中,則磁感應強度大小應滿足什么條件?
(3)若磁感應強度,則粒子從P點出發(fā)到第一次回到第Ⅲ象限的電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間是多少?

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