如圖，一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場(chǎng)邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向θ=60°，求：
（1）穿越磁場(chǎng)的軌道半徑；
（2）電子的質(zhì)量；
（3）穿越磁場(chǎng)的時(shí)間；
（4）欲使電子從右邊界射出，其速度v必須滿足什么條件？
（1）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有：r=
d
sin60°
=
2
3
3
d；
（2）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：evB=m
v2
r
，
解得：m=
2
3
Bde
3v
；
（3）電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=
2πr
v
=
4
3
πd
3v
，
所以電子穿越磁場(chǎng)的時(shí)間：t=
θ
360°
T=
60°
360°
×
4
3
πd
3v
=
2
3
πd
9v
．
（4）當(dāng)電子與磁場(chǎng)右側(cè)邊界相切時(shí)，電子恰好不從磁場(chǎng)穿出，
此時(shí)電子軌道半徑r=d，由牛頓第二定律得：evminB=m
v2min
r
，
解得：vmin=
3
2
v，
欲使電子從右邊界射出，速度應(yīng)大于
3
2
v；
答：（1）穿越磁場(chǎng)的軌道半徑為
2
3
3
d；
（2）電子的質(zhì)量
2
3
Bde
3v
；
（3）穿越磁場(chǎng)的時(shí)間
2
3
πd
9v
；
（4）欲使電子從右邊界射出，其速度最小為
3
2
v．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

a、b、c三束粒子沿紙面向上射人垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)軌跡如圖所示，關(guān)于粒子帶電性質(zhì)，下列判斷正確的是（　�。�
A．a(chǎn)帶負(fù)電荷B．a(chǎn)帶正電荷C．b帶正電荷D．c帶正電荷

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，橫截面是邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的管道內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，N為處于三角形一邊中點(diǎn)的小孔．管道外有方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．質(zhì)量為m、電荷世為q的帶止電粒子自M點(diǎn)以水平初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，已知粒子恰好從N孔垂直該邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，粒子與管道發(fā)生兩次碰撞后仍從N孔射出，設(shè)粒子與管道碰撞過(guò)程中沒(méi)有能量損失，且電荷量保持不變，不計(jì)粒子重力，求：
（1）粒子由M到N的水平距離；
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（3）粒子由M點(diǎn)出發(fā)到第二次到達(dá)N孔所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在x軸上方有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，同一種帶電粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)．當(dāng)入射方向與x軸正方向夾角α=45°時(shí)，速度為V1，V2的兩個(gè)粒子分別從a．b兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)．當(dāng)α為60°時(shí)，為了使速度為V3的粒子從a，b的中點(diǎn)c射出磁場(chǎng)，則速度V3應(yīng)為（　�。�
A．
1
2
（V1+V2）		B．
2
2
（V1+V2）		C．
3
3
（V1+V2）		D．
6
6
（V1+V2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，xOy平面內(nèi)半徑為R的圓O'與y軸相切于原點(diǎn)O．在該圓形區(qū)域內(nèi)，有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于圓面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿x軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)T0時(shí)間從P點(diǎn)射出．
（1）若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)
T0
2
時(shí)間恰從圓形區(qū)域的邊界射出．求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度的大小；
（2）若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，且速度為原來(lái)的2倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（重力忽略不計(jì)），經(jīng)加速電壓U加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，粒子打到P點(diǎn)，OP=x，能正確反映x與U之間關(guān)系的是（　�。�
A．x與U成正比B．x與U成反比C．x與
U
成正比		D．x與
U
成反比

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

在直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的有界電場(chǎng)，其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E．在第二象限內(nèi)有垂直紙面向外的有界磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁場(chǎng)邊界為矩形，其中的一個(gè)邊界與y軸重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．一質(zhì)量為m，電量為q的正離子，從電場(chǎng)中P點(diǎn)以某初速度沿-x方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)（0，L）的Q點(diǎn)時(shí)，速度大小為υQ=
BqL
3m
，方向與-y方向成30°，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場(chǎng)，離子重力不計(jì)．求：
（1）正離子在P點(diǎn)的初速度；
（2）矩形磁場(chǎng)的最小寬度；
（3）離子在返回電場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，虛線MN左側(cè)的整個(gè)空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，虛線右側(cè)的整個(gè)空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和方向垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．一絕緣帶電小球從距MN左側(cè)的A點(diǎn)以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入虛線右側(cè)后在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向左穿過(guò)MN后恰好落回A點(diǎn)．已知A點(diǎn)到MN的距離為L(zhǎng)；小球的質(zhì)量為m、帶電量為q，小球的初速度為v0，小球與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=v02/4gL；E1=mg/2q．
（1）求右側(cè)電場(chǎng)E2的場(chǎng)強(qiáng)大�。�
（2）求磁場(chǎng)B的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b以相同的動(dòng)能同時(shí)從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30°和60°，且同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，則（　�。�
A．粒子a、b的電量之比是2：3
B．粒子a、b的電量之比是8：3
C．粒子a、b的質(zhì)量之比是4：3
D．粒子a、b的質(zhì)量之比是3：4

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同步練習(xí)冊(cè)答案