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如图所示,一带电粒子质量为m、电量为q,垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域,已知它恰好能从上边界飞离磁场区域,且此时速度方向偏离入射方向θ角。已知磁场区域的宽度为d,磁感强度为B,方向垂直于纸面向里,不计粒子所受重力。求:

(1)粒子进入磁场时的速度。
(2)粒子穿越磁场所用的时间。
dqB/(msinθ),θm/(qB)。

(1)带电粒子在磁场受到洛伦兹力的作用做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设粒子进入磁场时的速度为,所以有
①,
而带电粒子垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域,它恰好能从上边界飞离磁场区域,且此时速度方向偏离入射方向θ角,有②,
由①②两式得,粒子进入磁场时的速度
(2)粒子穿越磁场的弧长,粒子进入磁场时的速度
所以粒子穿越磁场所用的时间,
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

在图中,单摆的摆线长为L是绝缘的,摆球带正电,可视为质点,单摆悬挂于O点,当它摆过竖直线OC时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场的方向垂直于单摆的摆动平面,在摆角小于5°时,摆球在AB间来回摆动,下列说法正确的是:
A.A点和B点处在同一水平面上
B.在A点和B点,摆线的拉力大小相同
C.单摆的摆动周期
D.单摆向右或向左摆过C点时,摆线的拉力一样大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,重力不计的带正电粒子水平向右进入匀强磁场,对该带电粒子进入磁场后的运动情况,下列判断正确的是:(   )
A.粒子向上偏转B.粒子向下偏转
C.粒子不偏转D.粒子很快停止运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于带电粒子在匀强磁场中的运动,下列说法中正确的是(   )
A.带电粒子可能做匀变速直线运动B.带电粒子可能做匀速直线运动
C.带电粒子可能做匀变速曲线运动D.带电粒子一定做匀速圆周运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个电子以大小不同的初速度,沿垂直于磁场的方向,射入同一个匀强被场中,设为这两个电子的运动轨道半径,是它们的运动周期,则(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面,平面上一个钉子O固定一根细线,细线的另一端系一带电小球,小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动.在某时刻细线断开,小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法一定错误的是:
A.速率变小,半径变小,周期不变
B.速率不变,半径不变,周期不变
C.速率变小,半径变大,周期变大
D.速率不变,半径变小,周期变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一束带电粒子以同一速度vo并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示.若粒子A的轨迹半径为r 1,粒子B的轨迹半径为r 2,且r 2 ="2r" 1,q1、q2分别是它们的带电量,m1、m2分别是它们的质量.则下列分析正确的是(    )
A.A带负电、B带正电,荷质比之比为
B.A带正电、B带负电,荷质比之比为
C.A带正电、B带负电,荷质比之比为
D.A带负电、B带正电,荷质比之比为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平放置的平行金属板A和B的间距为d,极板长为2d;金属板右侧用三块挡板MN、NP、PM围成一个等腰直角三角形区域,顶角NMP为直角,MN挡板上的中点处有一个小孔K恰好位于B板的右端,已知水平挡板NP的长度为=2a。由质量为m、带电量为+q的同种粒子组成的粒子束,以速度v0从金属板A、B左端沿紧贴板A但不接触板A处射入,不计粒子所受的重力,若在A、B板间加一恒定电压,使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K。求:

⑴.所施加的恒定电压的大小;
⑵.现允许在挡板围成的三角形区域内,加一垂直纸面的匀强磁场,要使从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能直接(不与其他挡板碰撞)打到挡板MP上,求所加磁场的方向和磁感应强度的范围。
⑶.在第⑵问的前提下,以M为原点,沿MP方向建立x轴,求打到挡板MP上不同位置(用坐标x表示)的粒子在磁场中的运动时间

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,匀强磁场垂直纸面向里,有一足够长的等腰三角形绝缘滑槽,两侧斜槽与水平面夹角为,在斜槽顶点两侧各放一个质量相等、带等量负电荷的小球A和B,两小球与斜槽摩擦因数相等,且,将两小球同时由静止释放,下面说法正确的是:(    )
A.两球沿斜槽都做匀加速运动,且加速度相等
B.两球沿斜槽都做匀加速运动,且
C.两球沿斜槽都做变加速运动,且
D.两球沿斜槽的最大位移关系是

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