在直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)存在均勻磁場、磁場方向垂直于圓面指向紙外。一電量為q、質(zhì)量的m的粒子，從磁場區(qū)域的一條直徑AC上的A點(diǎn)射入磁場，其速度大小為v0，方向與AC成α角。若此粒子恰好能打在磁場區(qū)域圓周上的D點(diǎn)，AD與AC的夾角為β，如圖所示，求該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

試題分析：設(shè)粒子在磁場中圓周運(yùn)動半徑為R，其運(yùn)動軌跡如圖所示，O為圓心，則有：

 又設(shè)AO與AD的夾角為，由幾何關(guān)系知：
 ， ，可得：

則
點(diǎn)評：對帶電粒子在有界磁場中勻速圓周運(yùn)動的求解，關(guān)鍵是畫出勻速圓周運(yùn)動的軌跡，利用幾何知識找出圓心及相應(yīng)的半徑，由圓心和軌跡用幾何知識確定半徑是研究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的重要方法，題目的難度在于對幾何知識的應(yīng)用上。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖13所示在平面直角坐標(biāo)系xOy中，，第Ⅰ、II象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，第III、Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上距原點(diǎn)O為d的P點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入第Ⅰ象限的電場，經(jīng)x軸射入磁場，已知，．不計粒子重力，求：

（1）粒子在磁場中運(yùn)動的半徑，畫出帶電粒子運(yùn)動的軌跡。
（2）從粒子射入電場開始，求粒子經(jīng)過x軸時間的可能值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(8分)如圖所示，直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場．一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)，以v的速度從點(diǎn)O與MN成30°角的方向射入磁場中，求：
(1)電子從磁場中射出時距O點(diǎn)多遠(yuǎn)；
(2)電子在磁場中運(yùn)動的時間為多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。正、負(fù)電子同時從同一點(diǎn)O以與PQ成30°角的同樣速度v射入磁場（電子質(zhì)量為m，電荷為e），它們從磁場中射出時相距多遠(yuǎn)？射出的時間差是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在一底邊長為2L，θ=45°的等腰三角形區(qū)域內(nèi)（O為底邊中點(diǎn)）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場. 現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從O點(diǎn)垂直于AB進(jìn)入磁場，不計重力與空氣阻力的影響。

（1）粒子經(jīng)電場加速射入磁場時的速度？
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少時，粒子能以最大的圓周半徑偏轉(zhuǎn)后打到OA板？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場，一束質(zhì)量和帶電量都相同的帶電粒子，以不同的速率，沿著相同的方向，對準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場，并從該磁場中射出．若帶電粒子在磁場中只受磁場力的作用，下列說法中正確的是 (   )
A．運(yùn)動時間較長的，其速率一定較大
B．運(yùn)動時間較長的，在磁場中通過的路程較長
C．運(yùn)動時間較長的，在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度較大
D．運(yùn)動時間較長的，射出磁場時側(cè)向偏移量較大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

三個速度大小不同而質(zhì)量相同的一價離子，從長方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場上邊緣平行于磁場邊界射入磁場，它們從下邊緣飛出時的速度方向見圖。以下判斷正確的是  
A．三個離子均帶負(fù)電　　
B．三個離子均帶正電
C．離子1在磁場中運(yùn)動的軌道半徑最大
D．離子3在磁場中運(yùn)動的時間最長

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，粒子源O產(chǎn)生初速度為零、電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為的加速電場加速后通過直管，在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉(zhuǎn)電場，兩平行板間電壓為2。離子偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場。已知ABC是一個外邊界為等腰三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，邊界AB=AC=L，，離子經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動，垂直AB邊從AB中點(diǎn)進(jìn)入磁場。（忽略離子所受重力）

（1）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，試求離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；
（2）若離子能從AC邊穿出，試求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在真空中半徑r＝3.0×10－2 m的圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，方向如圖的勻強(qiáng)磁場，一批帶正電的粒子以初速度v0＝1.0×106 m/s，從磁場邊界上直徑ab的一端a沿著各個方向射入磁場，且初速度方向與磁場方向都垂直，該粒子的比荷為q/m＝1.0×108 C/kg，不計粒子重力．求：

小題1:粒子的軌跡半徑；
小題2:粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案