(10分)如圖所示，在y＜0的區(qū)域內存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙里，磁感應強度為B。一帶負電的粒子（質量為m、電荷量為q）以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內，與x軸正向的夾角為θ。（粒子所受重力不計）求：

（1）該粒子射出磁場的位置；
（2）該粒子在磁場中運動的時間。

（1）（ ）   （2）

解析試題分析：（1）帶負電粒子射入磁場后，由于受到洛倫茲力的作用，粒子將沿圖示的軌跡運動，

從A點射出磁場，設O、A間的距離為L，射出時速度的大小仍為v，射出方向與x軸的夾角仍為θ，由洛倫茲力公式和牛頓定律可得：

式中R為圓軌道半徑，解得：        ①         2分
圓軌道的圓心位于OA的中垂線上，由幾何關系可得：
L=2Rsinθ         ②         2分
聯(lián)解①②兩式，得：
所以粒子離開磁場的位置坐標為（ ）           2分
（2）根據(jù)勻速圓周運動          2分
所以粒子在磁場中運動的時間，               2分
考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（22分）如圖所示，豎直面內有一倒立等邊三角形OMN區(qū)域，連長為L，MN邊是水平的。在該區(qū)域有一垂直紙面向外磁感應強度為B的勻強磁場。在同一豎直面內有一束質量為m、電荷量為q、速度大小不同的帶正電粒子從N點沿NM方向射入該磁場區(qū)域（可認為能發(fā)生偏轉）。過O點作與MN邊平行的直線作為X坐標軸，且O點為X坐標軸的原點。不計粒子的重力及粒子間的相互作用力，試求：

（1）射到X坐標軸上的O點的粒子速度大��；
（2）垂直O(jiān)M邊射出的粒子與X坐標軸的交點位置；
（3）粒子在磁場中運動的時間和速度的關系。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖甲所示，圓形導線框中磁場B1的大小隨時間周期性變化，使平行金屬板M、N間獲得如圖乙的周期性變化的電壓。M、N中心的小孔P、Q的連線與金屬板垂直，N板右側勻強磁場（磁感應強度為B2）的區(qū)域足夠大。絕緣檔板C垂直N板放置，距小孔Q點的距離為h。現(xiàn)使置于P處的粒子源持續(xù)不斷地沿PQ方向釋放出質量為m、電量為q的帶正電粒子（其重力、初速度、相互間作用力忽略不計）。

（1）在0～時間內，B1大小按的規(guī)律增大，此時M板電勢比N板高，請判斷此時B1的方向。試求，圓形導線框的面積S多大才能使M、N間電壓大小為U？
（2）若其中某一帶電粒子從Q孔射入磁場B2后打到C板上，測得其落點距N板距離為2h，則該粒子從Q孔射入磁場B2時的速度多大？
（3）若M、N兩板間距d滿足以下關系式：，則在什么時刻由P處釋放的粒子恰能到達Q孔但不會從Q孔射入磁場？結果用周期T的函數(shù)表示。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示裝置中，區(qū)域I和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強電場，電場強度分別為E和；Ⅱ區(qū)域內有垂直紙面向外的水平勻強磁場，磁感應強度為B。一質量為m、帶電量為q的帶負電粒子（不計重力）從左邊界O點正上方的M點以速度V0水平射人電場，經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成600角射入Ⅱ區(qū)域的磁場，并垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區(qū)域的勻強電場中。求：

(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強磁場中運動的軌道半徑
(2)O、M間的距離
(3)粒子從M點出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（本題13分）在如圖所示的直角坐標系中，有一個與坐標平面垂直的界面，界面與x軸成45°且經(jīng)過坐標原點O，界面右下側有一勻強電場，場強為E，方向沿y軸的正方向，界面左上側有一勻強磁場，方向垂直坐標平面向里，大小未知�，F(xiàn)把一個質量為m，電量為+q的帶電粒子從坐標為(，-)的P點處由靜止釋放，粒子以一定的速度第一次經(jīng)過界面進入磁場區(qū)域。經(jīng)過一段時間，從坐標原點O再次回到電場區(qū)域，不計粒子的重力。求：

（1）粒子第一次經(jīng)過界面進入磁場時的速度有多大？
（2）磁場的磁感應強度的大��？
（3）粒子第三次經(jīng)過界面時的位置坐標？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在直角坐標系的第一、二象限內有垂直于紙面的勻強磁場，第三象限有沿y軸負方向的勻強電場；第四象限無電場和磁場�，F(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經(jīng)x軸上的N點和P點最后又回到M點，設OM=L,ON=2L.求：

（1）帶電粒子的電性，電場強度E的大�。�
（2）帶電粒子到達N點時的速度大小和方向；
（3）勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；
（4）粒子從M點進入電場，經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分)如圖所示，位于A板附近的放射源P連續(xù)釋放出質量分別為m和2m、電荷量均為+q的a、b兩種粒子，它們從靜止開始經(jīng)極板A、B間電場加速后，沿中心軸線方向進入平行極板M、N間的偏轉電場，飛出偏轉電場后進入右側的有界勻強磁場，最后打在位于磁場邊界上的熒光屏上并產(chǎn)生光斑(熒光屏的下端位于中心軸線上）.已知A、B問電壓為;極板M、N長為L，間距為，也板間電壓為，磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與中心軸線垂直.不計粒子的重力及其相互間的作用.求

(1)兩種粒子射入偏轉電場時的初速度;
(2)兩種粒子離開偏轉電場時的偏轉距離和偏轉角度的正切值;
(3)實驗發(fā)現(xiàn)，熒光屏上出現(xiàn)了兩個光斑，求這兩個光斑間的距離.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，在第二象限的正方形區(qū)域內在著勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，一電子由P（）點，沿軸正方向射入磁場區(qū)域I.（電子質量為m，電荷量為e）

（1）求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍.
（2）若電子從位置射出，求電子在磁場I中運動的時間t.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩板不帶電，上極板接地，它的極板長L = 0.1m，兩板間距離 d =" 0.4" cm，有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒質量為 m = 2×10-6kg，電量q = 1×10-8 C，電容器電容為C =10-6 F．
求

(1)為使第一粒子能落點范圍在下板中點到緊靠邊緣的B點之內，則微粒入射速度v0應為多少？
(2)以上述速度入射的帶電粒子，最多能有多少個落到下極板上？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案