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?

試題分析:電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,向心力等于洛倫茲力,則,兩電子射出磁場時,距離O點(diǎn)的距離均為x=2rsin300,所以它們從磁場中射出時相距s=2x=2r=;
正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動的周期為
正電子在磁場中運(yùn)動的時間
負(fù)電子在磁場中運(yùn)動的時間
射出的時間差為 t=t2-t1=
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(jì)算題

(15分)甲圖為質(zhì)譜儀的原理圖.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G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場.該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后,最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn).測得G、H間的距離為d,粒子的重力忽略不計(jì).

(1)設(shè)粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,試證明該粒子的比荷為:;
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場的區(qū)域?yàn)閳A形,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變。要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,為一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場邊界邊長為,三個粒子以相同的速度從點(diǎn)沿方向射入,粒子1從點(diǎn)射出,粒子2從c點(diǎn)射出,粒子3從邊垂直于磁場邊界射出,不考慮粒子的重力和離子間的相互作用。根據(jù)以上信息,可以確定( )
A.粒子1帶負(fù)電,粒子2不帶電,粒子3帶正電
B.粒子1和粒子3的比荷之比為2:1
C.粒子1和粒子2在磁場中運(yùn)動時間之比為4:1
D.粒子3的射出位置與點(diǎn)相距

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在光滑絕緣的水平面內(nèi),對角線AC將邊長為L的正方形分成ABC和ADC兩個區(qū)域,ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場,ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強(qiáng)電場.質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以v的速度射入磁場區(qū)域,從對角線AC的中點(diǎn)O進(jìn)入電場區(qū)域.

(1)判斷磁場的方向并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)討論電場強(qiáng)度E在不同取值時,帶電粒子在電場中運(yùn)動的時間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,左側(cè)裝置內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場和方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,裝置上下兩極板問電勢差為U,間距為L;右側(cè)為“臺形”勻強(qiáng)磁場區(qū)域ACDH,其中,AH//CD, =4L。一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子(不計(jì)重力、可視為質(zhì)點(diǎn)),從狹縫S1射入左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運(yùn)動并從狹縫S2射出,接著粒子垂直于AH、由AH的中點(diǎn)M射入“臺形”區(qū)域,最后全部從邊界AC射出。若兩個區(qū)域的磁場方向均水平(垂直于紙面向里)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,“臺形”寬度=L,忽略電場、磁場的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用。

(1)判定這束粒子所帶電荷的種類,并求出粒子速度的大小;
(2)求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值;
(3)求出(2)問中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“臺形”區(qū)域中運(yùn)動的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在以等邊三角形abc為邊界的區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,磁場方向垂直于abc平面向里。其中等邊三角形邊長L=m,P、Q分別是ac、bc的中點(diǎn)。一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從ab邊中點(diǎn)O沿Oc方向以速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動,從c點(diǎn)射出。

(1)求電場強(qiáng)度的大小和方向;
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng)過t=0.5s恰好從區(qū)域的邊界中點(diǎn)Q射出。求粒子比荷q/m的大小;
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點(diǎn)同方向射入,且恰好也從區(qū)域的邊界另一中點(diǎn)P射出,求粒子速度v的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,該區(qū)域的橫截面的半徑為R,磁場方向垂直橫截面。一質(zhì)量為m、電荷量為qq>0)的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場,離開磁場時速度方向偏離入射方向60°。不計(jì)重力,該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

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。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示. 半徑分別為a 、b的兩同心虛線圓所圍空間分別存在電場和磁場,中心O處固定一個半徑很小(可忽略不計(jì))的金屬球,在小圓空間內(nèi)存在沿半徑向內(nèi)的輻向電場,小圓周與金屬球間電勢差U,兩圓之間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,設(shè)有一個帶負(fù)電的粒子從金屬球表面沿x軸正方向以很小的初速度逸出,粒子質(zhì)量為m,電荷量為q.(不計(jì)粒子的重力,忽略粒子逸出的初速度)
試求:(1)粒子到達(dá)小圓周上時的速度為多大?
(2)粒子以(1)中的速度進(jìn)入兩圓間的磁場中,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)超過某一臨界值時,粒子將不能到達(dá)大圓周,求此磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B.
(3)若當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度。2)中最小值,且時,粒子運(yùn)動一段時間后恰好能沿x軸負(fù)方向回到原出發(fā)點(diǎn),求粒子從逸出到第一次回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中,在磁場中運(yùn)動的時間.(設(shè)粒子與金屬球正碰后電量不變且能以原速率原路返回)

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