(10分)一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的Pa,0)點(diǎn)以速度v,沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好垂直于y軸射出第一象限。求:

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和射出點(diǎn)的坐標(biāo)。
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少?
(1)(0,
(2)
(1)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.
 (1分)
 (1分)
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況如圖

由幾何知識(shí)有 (1分)
有上兩式得 (1分)
又由幾何知識(shí)知 (1分)
出射點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為 (1分)
所以出射點(diǎn)的坐標(biāo)為:(0,)(1分)
(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén),則
 (1分)
由圖知,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角為
=180o-60o=1200 (1分)
所以,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是
 (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)子a()和氘核b()以相同的動(dòng)量,都垂直磁場(chǎng)邊界MN并垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),不考慮質(zhì)子和氘核的重力及相互作用力,以下說(shuō)法正確的是
A.它們所受洛侖茲力的大小相同
B.它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度大小相同
C.它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑相同
D.它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(22分)在一個(gè)放射源水平放射出、三種射線,垂直射入如圖所示磁場(chǎng)。區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的寬度均為d,各自存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩區(qū)域的磁感強(qiáng)度大小B相等,方向相反(粒子運(yùn)動(dòng)不考慮相對(duì)論效應(yīng))。

(1)若要篩選出速率大于v1粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,要求磁場(chǎng)寬度d與B和v1的關(guān)系。
(2)若B=0.0034T,V1=0.1c(c是光速度),則可得d; 粒子的速率為0.001c,計(jì)算射線離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的距離;并給出去除射線的方法。
(3)當(dāng)d滿足第(1)小題所給關(guān)系時(shí),請(qǐng)給出速率在;區(qū)間的粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)的位置和方向。
(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案,能使離開(kāi)區(qū)域Ⅱ的粒子束在右側(cè)聚焦且水平出射。
已知:電子質(zhì)量粒子質(zhì)量,電子電荷量時(shí))

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置。正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過(guò)電壓U的直線加速度加速后,沿圓環(huán)切線方向注入對(duì)撞機(jī)的真空環(huán)狀空腔內(nèi),空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi),沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng),從而在碰撞區(qū)迎面相撞。為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.對(duì)于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大
B.對(duì)于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小
C.對(duì)于給定的帶電粒子,加速電壓U越大,粒子運(yùn)動(dòng)的周期越大
D.對(duì)于給定的帶電粒子,不管加速電壓U多大,粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以一固定的正電荷為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)方向垂直于運(yùn)動(dòng)平面,電場(chǎng)力恰好是洛倫茲力的3倍,設(shè)電子電荷量為e,質(zhì)量為m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則電子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能是(   )
A.4Be/mB.3Be/mC.2Be/mD.Be/m

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖(a)所示,在以O(shè)為圓心,內(nèi)外半徑分別為的圓環(huán)區(qū)域內(nèi),存在輻射狀電場(chǎng)和垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),內(nèi)外圓間的電勢(shì)差U為常量,,一電荷量為+q,質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點(diǎn)進(jìn)入該區(qū)域,不計(jì)重力。
(1)已知粒子從外圓上以速度射出,求粒子在A點(diǎn)的初速度的大小
(2)若撤去電場(chǎng),如圖19(b),已知粒子從OA延長(zhǎng)線與外圓的交點(diǎn)C以速度射出,方向與OA延長(zhǎng)線成45°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
(3)在圖19(b)中,若粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),速度大小為,方向不確定,要使粒子一定能夠從外圓射出,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)小于多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

電子以初速V0垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則                
A.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不變
B.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不作功
C.電子的動(dòng)量始終不變
D.電子的動(dòng)能始終不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,不同的正離子垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向飛入,勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向相互垂直。正離子離開(kāi)該區(qū)域時(shí),發(fā)現(xiàn)有些正離子保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向并沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn),如果再讓這些正離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)現(xiàn)離子束又分裂成幾束,這種分裂的原因是離子束中的離子可能有不同的(   )。
A.質(zhì)量B.電荷量C.速度D.比荷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為m,帶電量為q的電子以速度v垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則電子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為             ;周期為         ;

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