如圖所示,一束電子(電量為e)以速度v0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角為30°,則電子的質(zhì)量是多少?穿過磁場(chǎng)的時(shí)間是多少?
   
解析:電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),只受洛倫茲力作用,故其軌跡是圓弧一部分,又因?yàn)閒⊥v,故圓心在電子穿入和穿出磁場(chǎng)時(shí)受到洛倫茲力指向的交點(diǎn)上,如圖16-60中的O點(diǎn).由幾何知識(shí)可知:AB間的圓心角θ=30°,OB為半徑.
r=d/sin30°=2d,又由r=mv/Be得m=2dBe/v.
由于AB圓心角是30°,故穿透時(shí)間t=T/12=πd/3v.
點(diǎn)撥:帶電粒子的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的求解關(guān)鍵是畫出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡,利用幾何知識(shí)找出圓心及相應(yīng)的半徑,從而找到圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一與磁感線平行的薄鉛板,一個(gè)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),以半徑R1=20 cm做勻速圓周運(yùn)動(dòng).第一次垂直穿過鉛板后以半徑R2=19 cm做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則帶電粒子能夠穿過鉛板的次數(shù)是多少?(全過程粒子帶電量不變,不計(jì)重力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如右圖所示,有一半徑為R?有明顯邊界的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.今有一電子沿x軸正方向射入磁場(chǎng),恰好沿y軸負(fù)方向射出.如果電子的比荷為e/m則電子射入時(shí)的速度為____________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一束粒子(不計(jì)重力,初速度可忽略)緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I,再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ,其中磁場(chǎng)的方向如圖所示,收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。則                                                                 (    )
A.該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子
B.該裝置可篩選出具有特定電量的粒子
C.該裝置可篩選出具有特定速度的粒子
D.該裝置可篩選出具有特定動(dòng)能的粒子

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),由于受到阻力作用,粒子的動(dòng)能逐漸減。◣щ姾闪坎蛔,重力忽略不計(jì)),軌道如圖中曲線abc所示.則該粒子
 
A.帶負(fù)電,運(yùn)動(dòng)方向a→b→c
B.帶負(fù)電,運(yùn)動(dòng)方向c→b→a
C.帶正電,運(yùn)動(dòng)方向a→b→c
D.帶正電,運(yùn)動(dòng)方向c→b→a

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

宇宙中存在著大量的射線,其中有許多都是高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,如電子、質(zhì)子、氦原子核等。我們生活的地球表面上每時(shí)每刻都會(huì)接受到大量的宇宙射線,但是由于地球磁場(chǎng)的存在,可以使這些宇宙射線中大多數(shù)射線粒子改變其運(yùn)動(dòng)方向而不能到達(dá)地面,這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義。假設(shè)有一束帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來,在地球磁場(chǎng)的作用下,它將向什么方向偏轉(zhuǎn)(   )
A.向東B.向南C.向西D.向北

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

1957年,科學(xué)家首先提出了兩類超導(dǎo)體的概念,一類稱為I型超導(dǎo)體,主要是金屬超導(dǎo)體,另一類稱為Ⅱ型超導(dǎo)體,主要是合金和陶瓷超導(dǎo)體.I型超導(dǎo)體對(duì)磁場(chǎng)有屏蔽作用,即磁場(chǎng)無法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部,而Ⅱ型超導(dǎo)體則不同,它允許磁場(chǎng)通過,現(xiàn)將一塊長(zhǎng)方體Ⅱ型超導(dǎo)體通入穩(wěn)恒電流后水平放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示.下列說法正確的是
A.超導(dǎo)體不受安培力作用
B.超導(dǎo)體所受安培力方向向上
C.超導(dǎo)體表面上a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為
D.超導(dǎo)體沒有在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面,在xOy平面上,磁場(chǎng)分布在以O(shè)為圓心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,由原點(diǎn)O開始運(yùn)動(dòng),初速度為v,方向沿x軸正方向。后來,粒子經(jīng)過y軸上的P點(diǎn),如圖所示。不計(jì)重力的影響。粒子經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度方向可能是圖中箭頭表示的   (   )
A.只有箭頭a、b是可能的
B.只有箭頭b、c是可能的
C.只有箭頭c是可能的
D.箭頭a、b、c、d都是可能的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在圖所示的四幅圖中,正確標(biāo)明了帶正電的粒子所受洛倫茲力F方向的是 

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