(22分)如圖所示,無限寬廣的勻強磁場分布在xoy平面內(nèi),x軸上下方磁場均垂直xoy 平面向里,x軸上方的磁場的磁感應(yīng)強度為B,x軸下方的磁場的磁感應(yīng)強度為4B/3。現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為-q帶負(fù)電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點O沿y方向進入上方磁場。在粒子運動過程中,與x軸交于若干點。不計粒子的重力。求:

(1)粒子在x軸上方磁場做勻速圓周運動半徑r1
(2)設(shè)x上方的周期為T1,x下方的周為T2,求T1:T2
(3)如把x上方運動的半周與x下方運動的半周稱為一周期的話,則每經(jīng)過一周期,在x軸上粒子右移的距離。
(4)在與x軸的所有交點中,粒子兩次通過同一點的坐標(biāo)位置。
(1) (2)4:3 (3) (4)

試題分析:(1)粒子在x軸上方磁場做勻速圓周運動半徑r1,下方磁場中做勻速圓周運動半徑r2
  (6分)
(2)x上方的周期為T1,x下方的周為T2,
  (2分)      (2分)
T1:T2 =4:3    (2分)
(3)在磁場中運動軌跡如圖所示,如把x上方運動的半周與x下方運動的半周稱為一周期的話,則每經(jīng)過一周期,在x軸上粒子右移(5分)
(4)則在每4周期剛結(jié)束時粒子第二次經(jīng)過的這一點,以后每過一周期將會出現(xiàn)符合要求的點。
(5分)(式中k取1、2、3……)
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,通電導(dǎo)線MN與矩形線圈abcd共面,位置靠近cd且相互絕緣.當(dāng)線圈中通有abcda方向電流時,線圈所受安培力的合力方向( 。
A.向左B.向右
C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場,其邊界過原點O和y軸上的點a(0,L)。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場,并從x軸上的b點射出磁場,此時速度的方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說法正確的是(    )
A.電子在磁場中運動的時間為
B.電子在磁場中運動的時間為
C.磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)為(
D.電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標(biāo)為(0,-2L)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi),充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場.一帶電粒子a(不計重力)以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(圖中未標(biāo)出)穿出.若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變,另一個同樣的粒子b(不計重力)仍以相同初速度由O點射入,從區(qū)域右邊界穿出,則粒子b
A.穿出位置一定在O′點下方
B.穿出位置一定在O′點上方
C.運動時,在電場中的電勢能一定減小
D.在電場中運動時,動能一定減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在一根一端封閉、內(nèi)壁光滑的直管MN內(nèi)有一個帶正電的小球,空間中充滿豎直向下的勻強磁場。開始時,直管水平放置,且小球位于管的封閉端M處。現(xiàn)使直管沿水平方向向右勻速運動,經(jīng)一段時間后小球到達(dá)管的開口端N處。在小球從M到N的過程中
A.磁場對小球不做功
B.直管對小球做正功
C.小球所受磁場力的方向不變
D.小球的運動軌跡是一直線

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖,ABCD是一個正方形的勻強磁場區(qū)域,經(jīng)相等加速電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子分別從A、D射入磁場,均從C點射出,已知。則它們的速率     ,它們通過該磁場所用時間     。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在第一象限(含坐標(biāo)軸)內(nèi)有垂直xoy平面周期性變 化的均勻磁場,規(guī)定垂直xoy平面向里的磁場方向為正.磁場變化規(guī)律如圖,磁感應(yīng)強度的大小為B0,變化周期為T0.某一正粒子質(zhì)量為m、電量為q在t=0時從0點沿x軸正向射入磁場中。若要求粒子在t=T0時距x軸最遠(yuǎn),則B0的值為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一電子(電荷量數(shù)值為e,質(zhì)量為m)以速度垂直射入寬度為d的勻強磁場中,磁場上、下方向范圍無限大,穿出磁場時的速度方向與電子原來入射時的速度方向間的夾角是30°,則勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多大?穿過磁場的時間是多長?

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(2)圓形磁場區(qū)域的最小面積為多少?
(3)為使粒子出電場時不打在擋板上,電場強度應(yīng)滿足什么要求?

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