如圖所示,在x軸上方及下方存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,上方磁場的磁感應強度大小為B、下方磁場的磁感應強度大小為。一質量為m、電量為q的帶正電粒子從x軸上O點以速度v0垂直x軸向上射出。不計粒子重力。

求:

小題1:射出后粒子第二次到達x軸時離O點的距離, 并畫出該過程粒子運動的軌跡;
小題2:射出后粒子經(jīng)過多長時間第二次到達x軸。

小題1:


小題2:
(1)在磁場中做勻速圓周運動,洛侖茲力提供向心力
    
 (1分) 
得圓周運動半徑:     
如圖所示,在x軸上方做圓周運動時,
 (1分) 在x軸下方做圓周運動時,有     (1分)
粒子第二次到達x軸時離O點的距離:  (1分)正確畫出運動軌跡給3分 (2)  據(jù) (1分) 得圓周運動周期:  
如圖所示, 在x軸上方做圓周運動時,有 (1分)
x軸下方做圓周運動時,有 (1分)
則第二次到達x軸所用時間:  (1分)
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

如圖所示,半徑為r的圓形空間內,存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子(不計重力),從A點以速度v0垂直磁場方向射入磁場中,并從B點射出,∠AOB=1200,則該帶電粒子在磁場中運動的時間為(   )
A.2πr/3v0B.2πr/3v0C.πr/3v0D.πr/3v0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖,虛線OA、OB關于y軸對稱,, OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內存在水平方向的勻強電場,電場強度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出,經(jīng)時間t到達OA上的M點,且此時速度與OA垂直。已知M到原點O的距離OM = a,不計粒子的重力。求:
(1)勻強電場的電場強度E的大;
(2)為使粒子能從M點經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點,M、N點關于y軸對稱,可在區(qū)域Ⅱ內加一垂直xOy平面的勻強磁場,求該磁場的磁感應強度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達x軸上Q點的橫坐標;
(3)當勻強磁場的磁感應強度。2)問中的最小值時,且該磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內。由于某種原因的影響,粒子經(jīng)過M點時的速度并不嚴格與OA垂直,成散射狀,散射角為,但速度大小均相同,如圖所示,求所有粒子經(jīng)過OB時的區(qū)域長度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在正方形空腔內有勻強磁場,電子以不同的速率從a孔垂直磁場方向平行于ab邊射入磁場,將從c孔射出的電子與從d孔射出的電子相比較(   )
A.速率之比=2:l
B.速率之比=1:1
C.周期之比=1:1
D.在磁場中運動的時間之比1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一帶電微粒質量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中,微粒射出電場時的偏轉角θ=60°,并接著沿半徑方向進入一個垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域,微粒射出磁場時的偏轉角也為θ=60°。已知偏轉電場中金屬板長L=,圓形勻強磁場的半徑R=,重力忽略不計。求:

小題1:帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場加速后的速率;
小題2:兩金屬板間偏轉電場的電場強度E;
小題3:勻強磁場的磁感應強度的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個質量為m,電荷量為q的帶電粒子(重力不計),沿著垂直磁場邊界方向,在a點射入磁感強度為B、寬度為d的勻強磁場,粒子速度方向和B垂直,粒子從b 點射出磁場,出射點與入射點a的豎直距離為.則.以下說法正確的是:(  )

A.此粒子一定帶負電;
B.粒子經(jīng)過磁場時動能不變
C.帶電粒子射入磁場時的速率為
D.粒子做圓周運動的軌跡半徑等于

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖(a)所示,在以O為圓心,內外半徑分別為R1R2的圓環(huán)區(qū)域內,存在輻射狀電場和垂直紙面的勻強磁場,內外圓間的電勢差U為常量,R1=R0,R2=3R0,一電荷量為+q,質量為m的粒子從內圓上的A點進入該區(qū)域,不計重力。
⑴已知粒子從外圓上以速度v1射出,求粒子在A點的初速度v0的大小。
⑵若撤去電場,如圖(b),已知粒子從OA延長線與外圓的交點C以速度v2射出,方向與OA延長線成45°角,求磁感應強度的大小及粒子在磁場中運動的時間。
⑶在圖(b)中,若粒子從A點進入磁場,速度大小為v3,方向不確定,要使粒子一定能夠從外圓射出,磁感應強度應小于多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,已知正方形abcd邊長為,e是cd邊的中點,abcd所圍區(qū)域內是一個磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面的勻強磁場,一帶電粒子從靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后從a點沿ab方向射入磁場,最后恰好從e點射出。不計帶電粒子的重力。求:
(1)帶電粒子的電量與質量的比值q/m;
(2)帶電粒子從a點到e點的運動時間。
(已知sin53=0.8。悖铮螅担=0.6 tan26.5

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在平面直角坐標系xOy 中,在y>0 的區(qū)域內存在垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度的大小為B在y<0 的區(qū)域內存在另一未知的勻強磁場。已知P點的坐標(-d,0),Q點的坐標(0,-d),在原點O和Q處分別固定一個垂直于y軸的較小的彈性擋板,當粒子與擋板碰撞后在平行于擋板的方向上速度不變,在垂直于擋板的方向上速度大小不變、方向與原方向相反。一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)從P點沿垂直于x軸的方向進入第二象限內,在x軸上方運動半周后進入x軸下方,若粒子又能返回P點,試求:

小題1:y<0 區(qū)域內的磁場的磁感應強度的大小和方向。
小題2:若不計粒子與擋板的碰撞時間,粒子從P 點出發(fā)至返回P 點的時間。

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