一個負離子，質(zhì)量為m，電量大小為q，以速率V垂直于屏S經(jīng)過小孔O射入存在著勻強磁場的真空室中(如圖11)。磁感應強度B的方向與離子的運動方向垂直，并垂直于圖1中紙面向里。

(1)求離子進入磁場后到達屏S上時的位置與O點的距離。
(2)如果離子進入磁場后經(jīng)過時間t到達位置P，證明:直線O與離子入射方向之間的夾角θ跟t的關(guān)系是。
(1)

(2)當離子到位置P時，圓心角(見圖12)：因為，所以。
(1)離子的初速度與勻強磁場的方向垂直，在洛侖茲力作用下，做勻速圓周運動。設圓半徑為r，則據(jù)牛頓第二定律可得：

 ，解得
如圖12所示，離了回到屏S上的位置A與O點的距離為：AO=2r
所以
(2)當離子到位置P時，圓心角(見圖12)：

因為，所以。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強電場，在半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強磁場。在圓的左邊放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它沿x軸正方向發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q>0）和初速度v的帶電微粒。發(fā)射時，這束帶電微粒分布在0<y<2R的區(qū)間內(nèi)。已知重力加速度大小為g。

（1）從A點射出的帶電微粒平行于x軸從C點進入有磁場區(qū)域，并從坐標原點O沿y軸負方向離開，求電場強度和磁感應強度的大小和方向。
（2）請指出這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域，并說明理由。
（3）若這束帶電微粒初速度變?yōu)?v，那么它們與x軸相交的區(qū)域又在哪里？并說明理由。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如題25圖，離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準直管，垂直射入勻強偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過極板HM上的小孔S離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運動，垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場。已知HO＝d，HS＝2d，＝90°。（忽略粒子所受重力）
（1）求偏轉(zhuǎn)電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角φ；
（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑；
（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


（1）有一帶電粒子以的速度垂直磁場進入圓形區(qū)域，恰從B點射出，求此粒子在磁場中運動的時間；
（2）若磁場的邊界是絕緣彈性邊界（粒子與邊界碰撞后將以原速率反彈），某粒子沿半徑方向射入磁場，經(jīng)過2次碰撞后回到A點，則該粒子的速度為多大？
（3）若R=4cm、B=0.2T，在A點的粒子源向圓平面內(nèi)的各個方向發(fā)射速度均為4×105m/s、比荷108C/kg的粒子。試用陰影圖畫出粒子在磁場中能到達的區(qū)域，并求出該區(qū)域的面積（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，真空中兩平行金屬板A、B長L1=0.10m，間距d=/30m，兩極板接在電壓UAB=200sinl00πt（V）的交流電源上，與AB板相距L2=0.20m的PS右側(cè)區(qū)間有一個范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B=×l0-2T。一束帶正電的粒子以Vo=×105m/s的速度沿著A,B兩極板的中央飛入電場，粒子的比荷q/m=1×l08C/kg，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，不考慮相對論效應。問：
（1）通過計算說明，帶電粒子經(jīng)過平行金屬板期間，加在兩板間的電壓幾乎不變；
（2）在t=0時刻進入電場的粒子，飛離磁場時離O點的距離；
（3）何時進入電場的粒子,從進入電場到離開磁場所經(jīng)歷的時間最長?并計算最長時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為e的質(zhì)子從O點以速度v0垂直NP板射入兩板之間區(qū)域，兩個板間存在垂直紙面向里的勻強磁場，已知兩板之間距離為d，板長也為d，O點是NP板的正中間，為使粒子能射出兩板間，試求磁感應強度B的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，OP、OQ為勻強磁場的邊界，磁場分布足夠廣，磁感應強度為B，方向垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、電量為q的電荷（重力不計）以平行于OQ邊的速度從M點垂直磁場射入，并從N點垂直O(jiān)Q離開，已知θ=30°，OM=l，則（　�。�
A．該電荷在磁場中運動的軌道半徑等于
l
2
B．該電荷在磁場中運動的軌道半徑等于l
C．該電荷在磁場中運動的時間為
πm
6qB
D．該電荷在磁場中運動的時間為
πm
2qB

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電粒子，以初速度υ0垂直進入相互正交的勻強電場E和勻強磁場B中，從P點離開該區(qū)域，此時側(cè)向位移為y，粒子重力不計，則（　�。�
A．粒子在P點所受的電場力一定比磁場力大
B．粒子在P點的加速度為（qE-qυ0B）/m?
C．粒子在P點的速率為
v20
+
2qyE
m
D．粒子在P點的動能為
1
2
m
v20
-qyE?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，某放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的速度一定的α粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q。為測定其從放射源飛出的速度大小，現(xiàn)讓α粒子先經(jīng)過一個磁感應強度為B、區(qū)域為半圓形的勻強磁場，經(jīng)該磁場偏轉(zhuǎn)后，它恰好能夠沿x軸進入右側(cè)的平行板電容器，并打到置于板N的熒光屏上出現(xiàn)亮點。當觸頭P從右端向左移動到滑動變阻器的中央位置時，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好能消失。已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r0，滑動變阻器的總電阻R0=2 r0，求：
（1）α粒子從放射源飛出速度的大小；
（2）滿足題意的α粒子在磁場中運動的總時間t；
（3）該半圓形磁場區(qū)域的半徑R。

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