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如图所示的xoy平面内有一半径为R、以坐标原点O为圆心的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,在直线之间有向y轴负方向的匀强电场,在原点O有一离子源向y轴正方向发射速率为v0的带电离子,离子射出磁场时速度与x轴平行,射出磁场一段时间后进入电场,最终从x轴上的P(R+L,0)点射出电场,不计离子重力,求电场强度E与磁感应强度B的比值。
 
解:离子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供离子做圆周运动的向心力
          ①
离子运动轨迹如图所示,设离子在磁场中做圆周运动的半径为r,据几何关系可得:

            ②
粒子在电场中做类平抛运动
            ③
            ④
粒子的加速度           ⑤
联立以上各式解得:   ⑥
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“速度选择器”是一个借助带电粒子在电磁场中偏转的原理,挑选出具有所需速度的粒子的装置。右图是某粒子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线。在圆柱形桶的某直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔,离子束以不同角度入射,先后有不同速度的离子束射出,现有一离子源发射的比荷为2×1011C/kg的阳离子,且粒子束中速度分布连续,当θ=45°时,出射粒子的速度v的大小是  (    )
A.×106m/sB.2×106 m/s
C.2×108 m/sD.4×106 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,a、b、c是一条电场线的三点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定
A.φa>φb>φc?
B.Ea>Eb>Ec?
C.φa –φbb –φa?
D.Ea = Eb = Ec

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,一金属框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落,进入与线框平面垂直的匀强磁场中,在进入磁场的过程中,不可能发生的情况是
A.线框做加速运动,加速度
B.线框做匀速运动
C.线框做减速运动
D.线框会反跳回原处

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n1=1000匝,副线圈匝数n2=200匝,交变电压u=220sinl00πt(V),电阻R=88,交流电压表和交流电流表对电路的影响可忽略不计,则
A.电流表Al的示数为0.1AB.电压表V1的示数为311V
C.电流表A2的示数为1.0AD.电压表V2的示数为44V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,质量为m,带电量为-q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两板间距为d,磁感强度为B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计).今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上.当粒子落到极板上时的动能为______.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在真空中,匀强电场E的方向竖直向下,水平匀强磁场B垂直纸面向里,三个液滴a、b、c带有等量同种电荷。已知a静止,油滴b水平向右匀速运动,油滴c水平向左匀速运动。三者质量ma、mb和mc相比较 (     )
A.ma>mb>mcB.mb>ma>mc
C.mc>ma>mbD.ma=mb=mc

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一群(不计重力)质量为m,电量为q的带正电的粒子从左侧小孔进入电场强度为E,磁感应强度为B的速度选择器(方向如图所示)后,紧接着从右侧小孔进入垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B,从磁场Ⅰ的边界MN上的a点进入磁场Ⅰ,经过时间穿过磁场Ⅰ后进入右边磁场Ⅱ并按某一路径再返回到磁场Ⅰ的边界MN上的某一点b(图中末画出),(途中虚线为磁场区域的分界面)求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度;
(2)中间场区的宽度d;
(3)粒子从a点到b点所经历的时间tab;
(4)入射点a到出射点b的距离;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在xoy坐标系中,第Ⅲ象限内有场强为E,方向沿x正向的匀强电场,第Ⅱ、Ⅳ象限内有垂直坐标平面向内、强度相等的匀强磁场,第I象限无电、磁场.质量为 m、电量为q的带正电粒子,自x轴上的P点以速度v0垂直电场射入电场中,不计粒子重力和空气阻力,PO之间距离为
 
(1)求粒子从电场射入磁场时速度的大小和方向.
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,则磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若磁感应强度,则粒子从P点出发到第一次回到第Ⅲ象限的电场区域所经历的时间是多少?

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