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如图所示,在xOy平面上,以y轴上点Ol为圆心,半径为R=0.3m的圆形区域内,分布着一个方向垂直于xOy平面向里,磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。一个比荷的带正电粒子,从磁场边界上的原点O,以的初速度,沿不同方向射入磁场,粒子重力不计,求:

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子通过磁场空间的最长运动时间。
(1)0.34m    (2)

试题分析:(1)带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有 
解得 =0.34m
(2)因,故当粒子轨迹圆弧所对的弦长为圆形区域的直径时运动时间最长,运动轨迹如图.

由图可知: 即θ=120° 
根据线速度的定义有:
粒子通过磁场空间的运动时间最长为
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某同学将一段通电导线分别放入如图所示的四个匀强磁场中,同时判断出该导线在磁场中受力的方向,其中判断错误的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,在屏蔽装置底部中心位置O点放一医用放射源,可通过细缝沿扇形区域向外辐射速率为粒子。已知屏蔽装置宽AB=9cm、缝长AD=18cm,粒子的质量,电量。若在屏蔽装置右侧条形区域内加一匀强磁场来隔离辐射,磁感应强度,方向垂直于纸面向里,整个装置放于真空环境中。

(1)若所有的粒子均不能从条形磁场隔离区的右侧穿出,则磁场的宽度d至少是多少?
(2)若条形磁场的宽度d=20cm,则射出屏蔽装置的粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间各是多少?(结果保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,且同时到达P点,则  (      )
A.粒子a、b的电量之比是 2:3
B.粒子a、b的电量之比是 8:3
C.粒子a、b的质量之比是 4:3
D.粒子a、b的质量之比是 3:4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示是电视机显像管的示意图.电子枪发射电子经加速电场加速后,再经过偏转线圈打到荧光屏上.某次使用时,电视画面的幅度比正常情况偏小,引起这种现象的原因是
A.加速电场的电压过低,电子速率偏小
B.偏转线圈电流过大,偏转磁场太强
C.电子枪发射能力减弱,电子数减少
D.偏转线圈局部短路,线圈匝数减少

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)如图所示为一速度选择器,板间存在方向互相垂直的匀强电场和磁场。现有速率不同的电子从A点沿直线AB射入板间。平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T,问:

(1)匀强磁场的方向指向纸面里还是向外?
(2)能沿直线通过该速度选择器的电子的速率?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个带正电的物体,从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场,则物体沿斜面滑到底端时的速度
A.不变B.变小C.变大D.不能确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,在矩形区域ABCD内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10—2T,矩形区域AD长为m,AB宽为0.2 m,在AD边中点O处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为v=2×l06 m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量m=1.6×10-27 kg,电荷量为q=+3.2×l0-19C(不计粒子重力),求:

(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)从BC边界射出的粒子中,在磁场中运动的最短时间;
(3)分别从BC边界和CD边界射出粒子数目的比值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(4分)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      
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

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