精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(20分)如图所示,直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子1以速度v1=v0从O点垂直射入磁场,其方向与MN的夹角=30o;质量为m、电荷量为+q的粒子2以速度也从O点垂直射入磁场,其方向与MN的夹角=60o。已知粒子l、2同时到达磁场边界的A、B两点(图中未画出),不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)请画出粒子1和2在磁场中运动的轨迹;
(2)求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d;
(3)求两粒子进入磁场的时间间隔t;
(4)若MN下方有一匀强电场,使两粒子在电场中相遇,其中的粒子1做匀加速直线运动。求电场强度E的大小。

试题分析:(1)如图所示(2分)

(2)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动
----------------------------------------------------------------(2分)
粒子1射出点A与O点的距离-------------------(1分)
粒子2射出点B与O点的距离-------------------(1分)

代入数据得:--------------------------------------------------(2分)
(3)粒子做圆周运动的周期--------------------------------(2分)
设粒子1在磁场中转过的圆心角为
则运动的时间------------------------------------------(1分)
设粒子2在磁场中转过的圆心角为
则运动的时间------------------------------------------(1分)
所以---------------------------------------------(2分)
(4)由题意得,电场强度的方向应与粒子1穿出磁场方向相反,则粒子1做们加速直线运动,粒子2做类平抛运动。

--------------------------------------------------------------(1分)
---------------------------------------(2分)
---------------------------------------------------------(1分)
解得:----------------------------------------------------(2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示是电子射线管的示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转,在下列措施中可采用的是______(填选项代号).
A.加一沿y轴正方向的磁场
B.加一沿y轴负方向的磁场
C.加一沿z轴正方向的磁场
D.加一沿z轴负方向的磁场.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示,圆形区域存在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,一电荷量为q,质量为m的粒子沿平行于直径AC的方向射入磁场,射入点到直径AC的距离为磁场区域半径的一半,粒子从D点射出磁场时的速率为,不计粒子的重力.求

(1)粒子在磁场中加速度的大小;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)圆形区域中匀强磁场的半径.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在I、II两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向分别垂直于纸面向 外和向里,AD、AC边界的夹角∠DAC=300,边界AC与 边界MN平行,II区域宽度为d。质量为m、电荷量为十q的粒子可在边界AD上的不同点射人,入射速度垂直AD且垂直磁场,若入射速度大小为 ,不计粒子重力,则

A.粒子在磁场中的运动半径为
B.粒子距A点0.5d处射入,不会进入II区
C.粒子距A点1.5d处射入,在I区内运动的时间为
D.能够进入II区域的粒子,在II区域内运动的最短时间为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在Y轴上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q, 不计其重力。则上述粒子的比荷(C/kg) 是
A.B.4.9×C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示的平面直角坐标系中,在y>0的区域存在匀强电场,场强沿y轴负方向,在y<0的区域存在匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,经过y轴上y=h处的点Pl时速率为vo,方向沿x轴正方向;然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场。不计粒子重力。

(1)求电场强度的大小;
(2)若粒子进人磁场后,接着经过了y轴上y=-2h处的P3点,求磁感应强度的大小;
(3)若只改变磁场的大小(仍为匀强磁场),让粒子仍从Pl经P2沿原路径进入磁场后,为了使粒子能再次通过P2点,求磁感应强度的大小满足的条件。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示的坐标平面内,y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1=0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里,宽度d=12.5 cm的匀强磁场B2,某时刻一质量m=2.0×10-8 kg、电荷量q=+4.0×10-4 C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v0=2.0×103 m/s沿y轴正方向运动.试求:

(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径;
(2)微粒第一次经过y轴时,速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在半径为R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,从A点沿着AO方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为q、质量为m、速率不同的粒子,不计粒子间的相互作用力和重力,关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是(    )
A.这些粒子出射方向的反向延长线不一定过O点
B.速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长,时间也越长
C.这些粒子在磁场中的运动时间相同
D.若粒子速率满足v=qBR/m,则粒子出射方向与入射方向垂直

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

注入工艺中,初速度可忽略的离子P+P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,有一定的宽度的匀强磁场区域,如图所示,已知离子P+在磁场中转过=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P+P3+(   )
A.在内场中的加速度之比为1:1
B.在磁场中运动的半径之比为:1
C.在磁场中转过的角度之比为1:2
D.离开电场区域时的动能之比为1:3

查看答案和解析>>

同步练习册答案