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如图所示,无重力空间中有一恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xoy平面向外,大小为B,沿x轴放置一个垂直于xoy平面的较大的荧光屏,P点位于荧光屏上,在y轴上的A点放置一放射源,可以不断地以平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m,电荷量为+q的同种粒子,这些粒子打到荧光屏上,能在屏上形成一条亮线,P点处在亮线上,已知OA=OP=L.

求:
(1)若能打到P点,则粒子速度的最小值为多少?
(2)若能打到P点,则粒子在磁场中运动的最长时间为多少?
(1)v=qBL/2m;(2)t= 

试题分析: (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,若粒子速度最小,则做圆周运动的半径最小,而AP连线必为圆周运动的一条弦,故以AP连线为直径时,对应粒子的最小速度
由牛顿第二定律    qvB=mv2/R              (2分)
由几何关系     R=L/2           (2分)
得粒子的最小速度为  v=qBL/2m         (2分)
(2)粒子在磁场中运动的周期
得T=2R /V            (2分)
当粒子在磁场中做3/4圆周时运动时间最长   (2分)
得t=            (2分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

静止在匀强磁场中的放射性原子核X发生衰变,衰变后带电粒子运动速度和磁感线垂直,两轨迹圆半径之比,带电粒子在轨迹圆上运动的周期之比。设衰变过程释放的核能全部转化成射线粒子和反冲核的动能,已知该衰变过程前后原子核的质量亏损为m。
(1)该衰变为          衰变。(填“”或“”)
(2)写出核反应方程(反冲核的元素符号可用Y表示):          
(3)计算射线粒子和反冲核的动能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成θ角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:

(1) OP的长度;
(2)电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,一个带正电的粒子,质量为m,电量为q,从隔板AB上的小孔O处沿与隔板成45°角射入如图所示的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,粒子的初速度为v0,重力不计,则粒子再次到达隔板所经过的时间t =_____________,到达点距射入点O的距离为___________

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,水平导线中有电流I通过,导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同,则电子将 (   )
A.沿路径a运动,轨迹是圆
B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大
C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小
D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)一个重力不计的带电粒子,以大小为v的速度从坐标(0,L)的a点,平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,并从x轴上b点射出磁场,射出速度方向与x轴正方向夹角为60°,如图所示.求:

(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)带电粒子的比荷q/m及粒子从a点运动到b点的时间;
(3)其他条件不变,要使该粒子恰从O点射出磁场,求粒子入射速度大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于运动电荷和磁场的说法中,正确的是(    )
A.运动电荷在某点不受洛伦兹力作用,这点的磁感应强度必为零
B.电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两互相垂直
C.电子射线垂直进入磁场发生偏转,这是因为洛伦兹力对电子做功的结果
D.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B/2的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成角斜向上射人磁场(此为第一次),且在上方运动半径为R(不计重力)。则(    )
A.粒子经偏转一定能回到原点0
B.粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1
C.粒子完成一次周期性运动的时间为
D.粒子第二次射入轴上方磁场时,沿轴前进3R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不做功
C.电子的动量始终不变
D.电子的动能始终不变

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