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(8分)如图所示,一带电粒子质量为m,电量为q(不计重力),以某一速度垂直射入磁感应强度B、宽度为d的有界匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为30°。求:
(1)带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时的速度大小;
(2)带电粒子穿过磁场区域的时间为多少?
(1)
(2)

(1)     2分
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(2)  3分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)在考古中为了测定古物的年代,可通过测定古物中碳14与碳12的比例,其物理过程可简化为如图所示.碳14与碳12经电离后的原子核带电量都为q,由静止经电压U加速后从O点进人磁感应强度为B的匀强磁场,OM为磁场的下边界线,可在OM上适当位置放置粒子记数器,从而测定碳14与碳12的比例(不计粒子的重力及粒子间的相互作用力).求:

(1)碳14与碳12在磁场中运动的半径比
(2) 在实际中并不是所有粒子都垂直于OM沿ON射入磁场,而是分布在与ON成一定夹角θ的纸面内,要使两种粒子运动到OM直线上时能区分在不同区域,θ角的范围;
(3) θ取最大时,用阴影表示出碳14粒子在磁场中可能出现的区域.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在x<0与x >0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度V沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1B2的比值应满足什么条件?

 
 
 
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)在以坐标原点为中心、边长为L的正方形EFGH区域内,存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。在A处有一个粒子源,可以连续不断的沿-x方向射入速度不同的带电粒子,且都能从磁场的上边界射出。已知粒子的质量为m,电量大小为q,重力不计,不考虑粒子间的相互作用。

(1)试判断粒子的电性;
(2)求从F点射出的粒子在磁场中运动的时间;
(3)若粒子以速度射入磁场,求粒子由EF边射出时的位置坐标。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,有两个磁感强度均为B、但方向相反的匀强磁场,OP是它们的分界面.有一束电量均为q、但质量不全相同的带电粒子,经过相同的电场加速后,从O处沿与OP和磁场都垂直的方向进入磁场,在这束粒子中有一些粒子的轨迹如图所示.已知OP=L,加速电场的电势差为U,重力不计,问:

(1)按图示的轨迹到达P点的每个粒子的质量m为多大?
(2)在这束粒子中,质量为多少m的粒子也可能到达P点?
(3)若将两磁场磁感强度的大小都减为原来的一半,则这束粒子中,质量为多少m的粒子仍可能到达P点?
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为M,物块A2的质量为mM>m),两匀强磁场区域I、II的高度也为L,磁感应强度均为B,方向水平与线框平面垂直。线框ab边距磁场边界高度为h。开始时各段绳都处于伸直状态,把它们由静止释放,ab边刚穿过两磁场的分界线CC进入磁场II时线框做匀速运动。求:
(1)ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1
(2)ab边进入磁场II后线框A1其重力的功率P
(3)从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的过程中,线框中产生的焦耳热Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从ad边的中心O点处,垂直磁场方向射入一速度为v0的带正电粒子,v0与ad边的夹角为30°.已知粒子质量为m,带电量为q,ad边长为L,不计粒子的重力.
小题1:求要使粒子能从ab边射出磁场,v0的大小范围.
小题2:粒子在磁场中运动的最长时间是多少?在这种情况下,粒子将从什么范围射出磁场?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度为2B0和B0的匀强磁场,且磁场区域足够大。在距离界线为l处平行于MN固定一个光滑的瓷管PQ,开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处,某时刻该原子核沿平行于界线的方向放出一个质量为m、带电量为-e的电子,发现电子在分界线处以方向与界线成60°角的速度进入右边磁场(如图所示),反冲核在管内匀速直线运动,当到达管另一端Q点时,刚好又俘获了这个电子而静止。求:

(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小(仅用l表示)和电子的速度大小;
(2)反冲核的质量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


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