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如图所示,在两平行边界的狭长区域内,分布有磁感应强度为而方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域宽度为。一带正电的粒子,质量为,带电量为,以速率从左边界的O处斜向上射入磁场,粒子刚好从另一边界垂直射出,求:

(1)请画出带电粒子在磁场中运动的运动轨迹

(2)带电粒子在磁场中的轨道半径r为多大?

(3)带电粒子在磁场中的运动时间t是多少?(此小题结果保留三位有效数字)

 

【答案】

(1)图见解析  (2)   (3)

【解析】

试题分析:(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示

(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:

代入数据解得:

(3)由几何关系得:

,代入数据解得:

即   

故带电粒子在磁场中的运动时间为:

代入数据解得:t

考点:带电粒子在磁场中运动的运动

点评:中等难度。在研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律时,着重把握“一找圆心,二找半径,三找周期或时间”的规。

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在两平行边AB CD的狭长区域内,分布有磁感应强度B=1T而方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域宽度d=2cm.一带正电的粒子,质量m=3.2×10-27kg,带电量q=1.6×10-19Cv,以速v=2×106m/s从左边界的O处斜向上射入磁场,粒子刚好从另一边界垂直射出,求:
(1)请画出带电粒子在磁场中运动的运动轨迹
(2)带电粒子在磁场中的轨道半径r为多大?
(3)带电粒子在磁场中的运动时间t是多少?
(此小题结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

磁悬浮列车的原理如图所示,在水平面上,两根平行直导轨上有一正方形金属框abcd,导轨间有竖直方向且等距离(跟ab边的长度相等)的匀强磁场B1和B2.当匀强磁场B1和B2同时以速度V沿直导轨向右运动时,金属框也会沿直导轨运动.设直导轨间距为L=0.4m,B1=B2=1T,磁场运动的速度为V=5m/s.金属框每边的电阻均为r=0.5?,试求:
(1)若金属框没有受阻力时,金属框向何方向运动?
(2)金属框始终受到1N的阻力时,金属框最大速度是多少?
(3)当金属框始终受到1N阻力时,要使金属框维持最大速度运动,每秒钟需消耗多少能量?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在两平行边AB CD的狭长区域内,分布有磁感应强度B=1T而方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域宽度d=2cm.一带正电的粒子,质量m=3.2×10-27kg,带电量q=1.6×10-19Cv,以速v=2×106m/s从左边界的O处斜向上射入磁场,粒子刚好从另一边界垂直射出,求:
(1)请画出带电粒子在磁场中运动的运动轨迹
(2)带电粒子在磁场中的轨道半径r为多大?
(3)带电粒子在磁场中的运动时间t是多少?
(此小题结果保留三位有效数字)
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在真空中边长为2R的正方形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.在磁场右侧有一对水平平行金属板MN,两板间距离为R,板长为2R,板的中心线与正方形磁场的中心0在同一直线上.有一电荷量为、质量为m的带正电的粒子,以速度从正方形底边的中点沿垂直底边并指向正方形中心O的方向进入磁场,当从正方形的右边中点沿水平飞出磁场时,给MN板加上如图所示电压,最后粒子刚好从N板的边缘以平行于N板的速度飞出(不计粒子重力).求:

   (1)磁场的磁感应强度B

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如图所示,在两平行边AB CD的狭长区域内,分布有磁感应强度B=1T而方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域宽度d=2cm.一带正电的粒子,质量m=3.2×10-27kg,带电量q=1.6×10-19Cv,以速v=2×106m/s从左边界的O处斜向上射入磁场,粒子刚好从另一边界垂直射出,求:
(1)请画出带电粒子在磁场中运动的运动轨迹
(2)带电粒子在磁场中的轨道半径r为多大?
(3)带电粒子在磁场中的运动时间t是多少?
(此小题结果保留三位有效数字)

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