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如圖所示,左側為兩間距d=10 cm的平行金屬板,加上電壓;中間用虛線框表示的正三角形內存在垂直紙面向里的勻強磁場B1,三角形底點A與下金屬板平齊,AB邊的中點P恰好在上金屬板的右端點;三角形區(qū)域AC右側也存在垂直紙面向里,范圍足夠大的勻強磁場B2.現從左端沿中心軸線方向以v0射入一個重力不計的帶電微粒,微粒質量m=1.0×10-10 kg,帶電荷量q=1.0×10-4 C;帶電粒子恰好從P點垂直AB邊以速度v=2×105 m/s進入磁場,則

(1)求帶電微粒的初速度v0;
(2)若帶電微粒第一次垂直穿過AC,則求磁感應強度B1及第一次在B1中飛行時間;
(3)帶電微粒再次經AC邊回到磁場B1后,求的取值在什么范圍可以使帶電微粒只能從BC邊穿出?
(1)  (2)  (3)

試題分析:(1)微粒在電場中做類平拋運動
        3分
(2)設帶電微粒由P點垂直AB射入磁場,又垂直A C穿出,
所以作以A點為圓心的圓弧,設勻速圓周運動半徑為R1,根據幾何關系有
          2分
,得T.      2分
在磁場中飛行時間          2分
(3)再次經AC邊回到磁場B1后不從AB邊穿出就一定從BC邊出磁場,所以當軌跡剛好與AB邊相切時,設在B2中的半徑為R2。如圖所示

由幾何關系:       2分

     3分
所以只需要即可    2分
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)甲圖為質譜儀的原理圖.帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場.該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,帶電粒子經偏轉磁場后,最終到達照相底片上的H點.測得G、H間的距離為d,粒子的重力忽略不計.

(1)設粒子的電荷量為q,質量為m,試證明該粒子的比荷為:
(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變。要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一垂直于紙向外的有界勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,其邊界為一邊長L的正三角形(邊界上有磁場)ABC為三角形的三個頂點.今有一質量為m、電荷量為+q的粒子(不計重力),以速度,從AB邊上的某點P既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入,然后從BC邊上某點Q射出.若從P點射入的該粒子能從Q點射出,則

                   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在豎直平面內有一邊界半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域,磁感應強度為B,方向垂直紙面向里.一質量為m、電量為q的負點電荷從圓邊緣的P點沿直徑方向進入勻強磁場中,射出磁場時速度方向偏轉了60°.不計點電荷的重力.

(1)求點電荷速度υ的大小?
(2)如果點電荷速度大小不變,以不同方向從P點進入圓形勻強磁場區(qū)域,點電荷在磁場中運動時間不同,求點電荷在磁場中運動的最長時間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強磁場,邊界OA上有一粒子源S.某一時刻,從S平行于紙面向各個方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子(不計粒子的重力及粒子間的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,經過一段時間有大量粒子從邊界OC射出磁場.已知∠AOC=60°,從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最長時間等于T/2(T為粒子在磁場中運動的周期),則從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最短時間為(  )
A.T/2B.T/4C.T/6D.T/8

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圓形區(qū)域內有垂直紙面的勻強磁場,兩個質量和電荷量都相同的帶電粒子a、  b,以不同的速率沿著A0方向對準圓心O射入磁場,其運動軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是
A.a粒子速率較大
B.b粒子速率較大
C.b粒子在磁場中運動時間較長
D.a、b粒子在磁場中運動時間一樣長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,三個同心圓是磁場的理想邊界,圓1半徑R1=R、圓2半徑R2=3R、圓3半徑R3(R3>R2)大小未定,圓1內部區(qū)域磁感應強度為B,圓1與圓2之間的環(huán)形區(qū)域是無場區(qū),圓2與圓3之間的環(huán)形區(qū)域磁感應強度也為B。兩個區(qū)域磁場方向均垂直于紙面向里。t=0時一個質量為m,帶電量為+q(q>0)的離子(不計重力),從圓1上的A點沿半徑方向以速度飛進圓1內部磁場。問:

(1)離子經多長時間第一次飛出圓1?
(2)離子飛不出環(huán)形磁場圓3邊界,則圓3半徑R3至少為多大?
(3)在滿足了(2)小題的條件后,離子自A點射出后會在兩個磁場不斷地飛進飛出,從t=0開始到離子第二次回到A點,離子運動的總時間為多少?
(4)在同樣滿足了(2)小題的條件后,若環(huán)形磁場方向為垂直于紙面向外,其它條件不變,從t=0開始到離子第一次回到A點,離子運動的路徑總長為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一束正離子垂直地射入正交的勻強磁場和勻強電場區(qū)域里,結果發(fā)現有些離子保持原來的運動方向未發(fā)生任何偏轉.如果讓這些不偏轉的離子再垂直進入另一勻強磁場中,發(fā)現這些離子又分成幾束.對這些進入后一磁場的不同軌跡的離子(不計重力),可得出結論:(    )
A.它們的荷質比一定各不相同
B.它們的電量一定各不相同
C.它們的速度大小一定相同
D.它們的質量一定各不相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011·漳州模擬)帶電粒子以初速度v0從a點進入勻強磁場,如圖所示.運動中經過b點,Oa=Ob,若撤去磁場加一個與y軸平行的勻強電場,仍以v0從a點進入電場,粒子仍能通過b點,那么電場強度E與磁感應強度B之比為(   )

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