如圖所示,虛線圓所圍區(qū)域內有方向垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B。一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場,電子束經(jīng)過磁場區(qū)后,其運動方向與原入射方向成角。設電子質量為m,電荷量為e,不計電子之間相互作用力及所受的重力。求:

(1)電子在磁場中運動軌跡的半徑R;
(2)電子在磁場中運動的時間t;
(3)圓形磁場區(qū)域的半徑r。
(1)(2)(3)
(1)由牛頓第二定律和洛倫茲力公式得,解得

(2)設電子做勻速圓周運動的周期為T,則,由如圖所示的幾何關系得圓心角。,所以。
(3)由如圖所示幾何關系可知,所以。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,輕彈簧一端連于固定點O,可在豎直平面內自由轉動,另一端連接一帶電小球P,其質量m=2×10-2 kg,電荷量q="0.2" C.將彈簧拉至水平后,以初速度V0="20" m/s豎直向下射出小球P,小球P到達O點的正下方O1點時速度恰好水平,其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1點與另一由細繩懸掛的、不帶電的、質量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間,小球P脫離彈簧,小球N脫離細繩,同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應強度B=1T的勻強磁場。此后,小球P在豎直平面內做半徑r="0.5" m的圓周運動。小球P、N均可視為質點,小球P的電荷量保持不變,不計空氣阻力,取g="10" m/s2。那么,

(1)彈簧從水平擺至豎直位置的過程中,其彈力做功為多少?
(2)請通過計算并比較相關物理量,判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。
(3)若題中各量為變量,在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下,請推導出r的表達式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ為小球N的運動速度與水平方向的夾角)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在平面直角坐標系xOy平面內,有以(,0)為圓心、半徑為的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直于xOy平面向里。在的上方足夠大的范圍內,有沿x軸負方向的勻強電場,電場強度的大小為。從點向偏右的不同方向發(fā)射速度大小相同的質子,質子的運動軌跡均在xOy平面內。已知質子在磁場中運動的軌道半徑也為,質子的電荷量為,質量為,不計質子的重力及所受的阻力。
(1)求質子射入磁場時的速度大小。
(2)若質子的速度方向與x軸正方向成θ =30°角(如圖所示)射入磁場,試求該質子到達y軸的位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

 如圖10-20所示,一塊銅塊左右兩面接入電路中。有電流I自左向右流過銅塊,當一磁感應強度為B的勻強磁場垂直前表面穿入銅塊,從后表面垂直穿出時,在銅塊上、下兩面之間產(chǎn)生電勢差,若銅塊前、后兩面間距為d,上、下兩面間距為l。銅塊單位體積內的自由電子數(shù)為n,電子電量為e,求銅板上、下兩面之間的電勢差U為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一帶正電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上,桿與水平方向成θ角,整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直于桿方向斜向上的勻強磁場,小球沿桿向下運動,在A點時的動能為100 J,在C點時動能減為零,B為AC的中點,在運動過程中(   )
A.小球在B點時的動能為50 J
B.小球電勢能的增加量等于重力勢能的減少量
C.小球在AB段克服摩擦力做的功與在BC段克服摩擦力做的功相等
D.到達C點后小球可能沿桿向上運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,邊界MN上方存在區(qū)域足夠大、方向垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質量和電荷量均相同的正、負離子,從O點以相同的速率射入磁場中,射入方向與邊界成θ=60°角.若不計重力.則( 。
A.正離子在磁場中運動時間是負離子的2倍
B.負離子在磁場中運動時間是正離子的2倍
C.正離子、負離子在磁場中運動時間相等
D.正負離子在磁場中運動軌道半徑相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,只受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是( 。
A.洛倫茲力對帶電粒子做功
B.洛倫茲力對帶電粒子不做功
C.洛倫茲力改變帶電粒子的速度方向
D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域,磁感應強度為B,∠A=60°,AO=a。在O點放置一個粒子源,可以向各個方向發(fā)射某種帶負電粒子,粒子的電量大小為q,質量為m,發(fā)射速度大小都為v0,發(fā)射方向由圖中的角度θ表示.不計粒子間的相互作用及重力,下列說法正確的是(    )

A.若v0=,則以θ=0°方向射入磁場的粒子在磁場中運動的時間為
B.若v0=,則以θ=60°飛入的粒子在磁場中運動時間最短
C.若v0=,則以θ<30°飛入的粒子在磁場中運動的時間都相等
D若v0=,則在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有一質量為m、帶負電荷且電量為q的塑料小球,從小孔S處由靜止開始下落進入范圍足夠大的勻強磁場中,磁感應強度為B.當小球在磁場中運動到達A點時(A點在圖中未畫出)開始沿水平方向做勻速直線運動.求:小球自進入磁場到小球運動到A點的過程中,重力對小球做的功.

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