精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图,在x轴上方有磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场. x轴下方有磁感强度大小为B/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为 m、电量为-q 的带电粒子 (不计重力),从x轴上O点以速度V0 垂直x轴向上射出.求:
(1)射出之后经多长时间粒子第二次到达x 轴.
(2)粒子第二次到达x轴时离O点的距离.
分析:由牛顿第二定律得洛伦兹力提供向心力得出周期的表达式,根据几何关系求出时间.
由牛顿第二定律得轨道半径,根据几何关系求出对应的距离.
解答:解:粒子的运动轨迹示意图如图所示

    由牛顿第二定律:qv0B=
mv
2
0
r
  ①由T=
2πr
v0
得:T1=
2πm
Bq
   T2=
4πm
Bq

       粒子第二次到达x轴所需时间:
       t=
1
2
T1+T2)=
3πm
Bq

    (2)由上面①可知r1=
mv0
Bq
r2=
2mv0
Bq

粒子第二次到达x轴时离O点的距离:s =2(r1+r2)=
6mv0
Bq

答:(1)射出之后经
3πm
Bq
时间粒子第二次到达x 轴.
(2)粒子第二次到达x轴时离O点的距离是
6mv0
Bq
点评:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间,常常根据t=
θ
T求出,θ是轨迹的圆心角,根据几何知识求解.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在x轴上方有沿y轴正方向的匀强电场,场强为E,在x轴下方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感强度为B.一带负电的粒子从坐标原点O以速度v与x轴正方向成θ角射出,射出之后,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,E与B的比值应满足什么条件?(重力不计).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:北京市西城区2005年抽样测试 高三物理试卷 题型:038

解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.

如图,在x轴上方有磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.x轴下方有磁感强度大小为B/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电量为–q的带电粒子(不计重力),从x轴上o点以速度v0垂直x轴向上射出.求:

(1)

射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴.

(2)

粒子第二次到达x轴时离o点的距离.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:新课程地区2008届高三物理模拟试题(三) 题型:038

如图,在x轴上方有磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.x轴下方有磁感强度大小为B/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电量为-q的带电粒子(不计重力),从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出.

求:(1)经多长时间粒子第三次到达x轴.(初位置O点为第一次)

(2)粒子第三次到达x轴时离O点的距离.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2004-2005学年北京市西城区高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图,在x轴上方有磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场. x轴下方有磁感强度大小为B/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为 m、电量为-q 的带电粒子 (不计重力),从x轴上O点以速度V 垂直x轴向上射出.求:
(1)射出之后经多长时间粒子第二次到达x 轴.
(2)粒子第二次到达x轴时离O点的距离.

查看答案和解析>>

同步练习册答案