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如图,宽度为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B。MM/和NN/是它的两条边界。现有质量为m,电量为e的电子沿图示方向垂直磁场射入,要使粒子不从边界NN’射出,电子入射速率的最大值是多少?
V=2dqB/(+2)m

试题分析:恰好没有从NN’射出的临界情况如图所示

有(d-R)/R=cos45°           (3分)
得出 R=2d/(+2 )    (3分)
又 R=MV/qB                    (3分)
代入有速度最大值
V=2dqB/(+2)m               (3分)
点评:难度中等,粒子在有界磁场中的运动问题,首先应画出运动轨迹,巧妙应用对称性和几何关系,先找圆心,后求半径
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,在竖直平面内有一边界半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.一质量为m、电量为q的负点电荷从圆边缘的P点沿直径方向进入匀强磁场中,射出磁场时速度方向偏转了60°.不计点电荷的重力.

(1)求点电荷速度υ的大小?
(2)如果点电荷速度大小不变,以不同方向从P点进入圆形匀强磁场区域,点电荷在磁场中运动时间不同,求点电荷在磁场中运动的最长时间?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,三个同心圆是磁场的理想边界,圆1半径R1=R、圆2半径R2=3R、圆3半径R3(R3>R2)大小未定,圆1内部区域磁感应强度为B,圆1与圆2之间的环形区域是无场区,圆2与圆3之间的环形区域磁感应强度也为B。两个区域磁场方向均垂直于纸面向里。t=0时一个质量为m,带电量为+q(q>0)的离子(不计重力),从圆1上的A点沿半径方向以速度飞进圆1内部磁场。问:

(1)离子经多长时间第一次飞出圆1?
(2)离子飞不出环形磁场圆3边界,则圆3半径R3至少为多大?
(3)在满足了(2)小题的条件后,离子自A点射出后会在两个磁场不断地飞进飞出,从t=0开始到离子第二次回到A点,离子运动的总时间为多少?
(4)在同样满足了(2)小题的条件后,若环形磁场方向为垂直于纸面向外,其它条件不变,从t=0开始到离子第一次回到A点,离子运动的路径总长为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一束正离子垂直地射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生任何偏转.如果让这些不偏转的离子再垂直进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分成几束.对这些进入后一磁场的不同轨迹的离子(不计重力),可得出结论:(    )
A.它们的荷质比一定各不相同
B.它们的电量一定各不相同
C.它们的速度大小一定相同
D.它们的质量一定各不相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,直线MN的下方有竖直向下的匀强电场,场强大小为E=700V/m。在电场区域内有一个平行于MN的挡板PQ;MN的上方有一个半径为R=m的圆形弹性围栏,在围栏区域内有图示方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=16.3T。围栏最低点一个小洞b,在b点正下方的电场区域内有一点a,a点到MN的距离d1=45cm,到PQ距离d2=5cm。现将一个质量为m="0.1g" ,带电量q=2×10-3C的带正电小球(重力不计),从a点由静止释放,在电场力作用下向下运动与挡板PQ相碰后电量减少到碰前的0.8倍,且碰撞前后瞬间小球的动能不变,不计空气阻力以及小球与围栏碰撞时的能量损失,试求:(已知

(1)小球第一次与挡板PQ相碰后向上运动的距离;
(2)小球第一次从小洞b进入围栏时的速度大小;
(3)小球从第一次进入围栏到离开围栏经历的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d ,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经电场加速后垂直进入磁场,出磁场时与入射方向的偏角为θ.(不计粒子重力)
求:

(1)粒子离开电场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)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:计算题

(10分)在边长为a的等边三角形ABC区域内有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一带正电的粒子质量为m,电量为q,由BC边中点O沿平行于AB的方向射入磁场,速度大小为v0,忽略粒子的重力.

(1)若粒子刚好垂直AB边飞出磁场,求粒子在磁场中的运动时间;
(2)如果要求粒子在磁场中的飞行时间最长,求粒子的速度必须满足的条件。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示.空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面外,abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右.求:
小题1:从cd边进入磁场到ab边进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
小题2:在下面的图乙中,画出cd两端电势差Ucd随距离x变化的图像.其中.(不需要分析说明)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(2011·漳州模拟)带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场,如图所示.运动中经过b点,Oa=Ob,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以v0从a点进入电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感应强度B之比为(   )

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