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电子从A点以速度v垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示、电子的质量为m,电荷量为e,电子的重力和空气阻力均忽略不计,求:
(1)在图中正确画出电子从进入匀强磁场到离开匀强磁场时的轨迹;(用尺和圆规规范作图)
(2)求匀强磁场的磁感应强度.
(1)轨迹图,如图所示:

(2)电子进入磁场后做匀速圆周运动,设轨迹半径为r,则:evB=
mv2
r

由几何关系可得:r2=(r-L)2+d2
解得:B=
2mvL
e(d2+L2)

答:(1)粒子运动轨迹图如上图;(2)磁感应强度为
2mvL
e(d2+L2)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如题25图,离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO=d,HS=2d,=90°。(忽略粒子所受重力)
(1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ;
(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;
(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在xOy平面内的第一象限内存在沿Y轴正方向的匀强电场,在第四象限存在有界的磁场,磁感应强度B=9.0×10-3T,有一质量为m=9.0×10-31kg,电量为e=1.6×10-19C的电子以v0=2.0×107m/s的速度从Y轴的p点(0,2.5
3
cm)沿X轴正方向射入第一象限,偏转后从X轴的Q点射入第四象限,方向与X轴成60°角,在磁场中偏转后又回到Q点,方向与X轴也成60°角.不计电子重力,求:
(1)OQ之间的距离及电子通过Q点的速度大小.
(2)若在第四象限内的磁场的边界为直线边界,即在虚线Y=Y0的下方有磁场,如图中所示.求Y0的坐标.
(3)若在第四象限内的磁场为圆形边界的磁场,圆形边界的磁场的圆心坐标的范围.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,MN为两平行金属板,O、O为两金属板中心处正对的两个小孔,N板的右侧空间有磁感应强度大小均为B且方向相反的两匀强磁场区,图中N板与虚线CD、PQ为两磁场边界线,三条界线平行,两磁场区域的宽度分别为d和3d,沿边界线方向磁场区域足够大.在两金属板上加上大小可调节的直流电压,质量为m、电量为-q的带电粒子(重力不计);从O点由静止释放,经过MN板间的电场加速后,从O'沿垂直于磁场方向射入磁场,若粒子能穿过CD界并进入CD右侧磁场但不能穿过PQ界,最终打到N板而结束运动,试求:
(1)粒子要能穿过CD界并进入CD右侧磁场,MN板间的电压至少要大于多少;
(2)粒子不穿过PQ界,粒子从O射入磁场所允许的最大速率;
(3)最大速率射入磁场的粒子在磁场中运动的总时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m、带电量为+q的带电粒子,以初速度υ0垂直进入相互正交的匀强电场E和匀强磁场B中,从P点离开该区域,此时侧向位移为y,粒子重力不计,则(  )
A.粒子在P点所受的电场力一定比磁场力大
B.粒子在P点的加速度为(qE-qυ0B)/m?
C.粒子在P点的速率为
v20
+
2qyE
m
D.粒子在P点的动能为
1
2
m
v20
-qyE
?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,竖直边界PQ左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,右侧有竖直向下的匀强电场,场强大小为E,C为边界上的一点,A与C在同一水平线上且相距为L,两相同的粒子以相同的速率分别从A、C两点同时射出,A点射出的粒子初速度沿AC方向,C点射出的粒子初速度斜向左下方与边界PQ成夹角q=
p
6
,A点射出的粒子从电场中运动到边界PQ时,两粒子刚好相遇.若粒子质量为m,电荷量为+q,重力不计,求:
(1)粒子初速度v0的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)相遇点到C点的距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在xoy坐标系第一象限内有一半径为R的半圆形匀强磁场,圆心为O′,在第二象限内有一平行板电容器,其下极板恰好与x轴重合,平行板右端与y轴相齐.已知平行板内存在相互正交的匀强电场和匀强磁场,电场的场强为E,磁场的磁感应强度为B.有一质量为m,带电量为q的带电粒子(其重力不计),沿平行于x轴的方向从P点射入电容器,且恰好作直线运动,后又进入第一象限的半圆形磁场,最后由O′点垂直x轴射出.求:
(1)带电粒子的速度v;
(2)半圆形磁场的磁感应强度B′.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平放置的平行金属板A和D间的距离为d,金属板长为L=
3
d
,两板间所加电压为U,D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,NM与水平挡板NP成60°角,且挡板足够长,K与N间的距离为KN=a.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从A、D的中点O沿平行于金属板方向OO'以某一速度射入,不计粒子的重力.该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K:
(1)求该粒子从O点射入时的速度大小v0
(2)若两档板所夹的整个区域存在一垂直纸面向外的匀强磁场,粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上,求该磁场的磁感应强度的大小B0
(3)若磁场方向变为垂直纸面向里,且只存在于两档板所夹间的某一区域内,同样使该粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求满足条件的磁感应强度的最小值Bmin

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,x轴上方有一匀强电场,方向与y轴平行,x轴下方有一匀强磁场,方向垂直纸面向里,一质量为m、电量为-q(q>0)的粒子以速度v0从y轴上的P点平行x轴方向射入电场后,从x轴上的O点进入磁场,并从坐标原点O离开磁场,已知OP=L,OQ=2L,不计重力和一切阻力,求:
(1)粒子到达Q点时的速度大小和方向;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)粒子在磁场中的运动时间.

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