如圖所示,一束電子(電量為e)以速度V0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子穿出磁場(chǎng)的速度方向與電子原來(lái)的入射方向的夾角為30°,(電子重力忽略不計(jì))

求:(1)電子的質(zhì)量是多少?
(2)穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是多少? 
(3)若改變初速度大小,使電子剛好不能從A邊射出,則此時(shí)速度v是多少?
(1) (3分) (2) (3分) (3)

試題分析:(1)電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng),畫(huà)出軌跡,由幾何知識(shí)得到,軌跡的半徑為,由牛頓第二定律得: 解得:
(2)由幾何知識(shí)得到,軌跡的圓心角為
(3)使電子剛好不能從A邊射出,則運(yùn)動(dòng)半徑為,所以
點(diǎn)評(píng):關(guān)鍵要畫(huà)出軌跡,根據(jù)圓心角求時(shí)間,由幾何知識(shí)求半徑是常用方法.
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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,在半徑為R圓形區(qū)域有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從A點(diǎn)沿著AO方向垂直磁場(chǎng)射入大量帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速率不同的粒子,不計(jì)粒子間的相互作用力和重力,關(guān)于這些粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是(    )
A.這些粒子出射方向的反向延長(zhǎng)線不一定過(guò)O點(diǎn)
B.速率越大的粒子在磁場(chǎng)中通過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng),時(shí)間也越長(zhǎng)
C.這些粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
D.若粒子速率滿足v=qBR/m,則粒子出射方向與入射方向垂直

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

注入工藝中,初速度可忽略的離子P+P3+,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里,有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示,已知離子P+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)=30°后從磁場(chǎng)右邊界射出。在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),離子P+P3+(   )
A.在內(nèi)場(chǎng)中的加速度之比為1:1
B.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為:1
C.在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為1:2
D.離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1:3

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑的水平桌面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy,在y軸正半軸與邊界直線MN間有一垂直于紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),直線MN平行于y軸,N點(diǎn)在x軸上,在磁場(chǎng)中放置一固定在短絕緣板,其上表面所在的直線過(guò)原點(diǎn)O且與x軸正方向成α=30°角,在y軸上的S點(diǎn)左側(cè)正前方處,有一左端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧,彈簧的右端與一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電小球接觸(但不栓接),彈簧處于壓縮鎖定狀態(tài),在某時(shí)刻解除鎖定,帶電小球?qū)⒋怪庇趛軸從S點(diǎn)射入磁場(chǎng),垂直打在絕緣板上,并以原速率反向彈回,然后經(jīng)過(guò)直線MN上的P點(diǎn)并垂直于MN向右離開(kāi)磁場(chǎng),在x軸上有一點(diǎn)Q,已知NP=4L,NQ=3L,則:
 
(1)小球帶何種電荷?小球從S進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間打在絕緣板上?
(2)彈簧解除鎖定前的彈性勢(shì)能是多少?
(3)如果在直線MN的右側(cè)加一方向與桌面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),小球在電場(chǎng)力的作用下最后在Q點(diǎn)垂直擊中x軸,那么,該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少?方向如何?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B,圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板,從圓弧頂點(diǎn)P以速率的帶正電粒子平行于紙面進(jìn)入磁場(chǎng),已知粒子的質(zhì)量為m,電量為q,粒子重力不計(jì)。

⑴若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入,求它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
⑵若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入,且速率為,求它打到感光板上時(shí)速度的垂直分量;
⑶若粒子以速度從P點(diǎn)以任意角入射,試證明它離開(kāi)磁場(chǎng)后均垂直打在感光板上。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在甲圖中,帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后,最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn),如圖甲所示,測(cè)得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計(jì)。

(1)設(shè)粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m。求該粒子的比荷
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的區(qū)域?yàn)閳A形,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變,要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后不能打到MN邊界上(MN足夠長(zhǎng)),求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖3所示,在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度  為B的
勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng),
粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成120°角,若粒子
穿過(guò)y軸正半軸后在磁場(chǎng)中到x軸的最大距離為a,則該粒子的比荷和所
帶電荷的正負(fù)是      (  )        
A.,正電荷B.,正電荷
C.,負(fù)電荷 D.,負(fù)電荷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖在xOy坐標(biāo)系第Ⅰ象限,磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B="1.0T" ;電場(chǎng)方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E=N/C。一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-7kg,電荷量q=2.0×10-6C的帶正電粒子從x軸上P點(diǎn)以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做勻速直線運(yùn)動(dòng)。0.10s后改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向,帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2。求:

(1)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v0大小和方向;
(2)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(3)若勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好未離開(kāi)第Ⅰ象限,x軸上入射P點(diǎn)應(yīng)滿足何條件?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如下圖,在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,E的大小為1.0×103V/m,方向未知,B的大小為1.0T,方向垂直紙面向里;第二象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi),有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B′。一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與x軸負(fù)方向60°角從A點(diǎn)沿直線進(jìn)入第一象限運(yùn)動(dòng),經(jīng)B點(diǎn)即進(jìn)入處于第二象限內(nèi)的磁場(chǎng)B′區(qū)域,一段時(shí)間后,微粒經(jīng)過(guò)x軸上的C點(diǎn)并與x軸負(fù)方向成60°角的方向飛出。已知A點(diǎn)的坐標(biāo)為(10,0),C點(diǎn)的坐標(biāo)為(-30,0),不計(jì)粒子重力,g取10m/s2。
小題1:請(qǐng)分析判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向并求出微粒的運(yùn)動(dòng)速度v;
小題2:勻強(qiáng)磁場(chǎng)B′的大小為多大?
小題3:B′磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少?

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