一個質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子(不計重力)，從O點處沿+y方向以初速v0射入一個邊界為矩形的勻強磁場中，磁場方向垂直于xy平面向里，它的邊界分別是y=0、y=a，x=-1.5A．x=1.5a,如圖所示．改變磁感強度B的大小，粒子可從磁場的不同邊界面射出，并且射出磁場后偏離原來速度方向的角度θ會隨之改變．試討論粒子可以從哪幾個邊界面射出，從這幾個邊界面射出時磁感強度B的大小及粒子的偏轉(zhuǎn)最大角度θ各在什么范圍內(nèi)？
當(dāng)R>a時，粒子從上邊邊界射出，此時B<mv0/qa，θ<π/2；當(dāng)a>R≥3a/4時，粒子從左邊邊界射出，此時mv0/qa≤B<4mv0/3qa，π>θ≥2π/3；當(dāng)R<3a/4時，粒子從下邊邊界射出，此時B≥4mv0/3qa，，θ=π．
帶電粒子在勻強磁場中的運動是勻速圓周運動，軌道半徑R=mv/qB，即半徑R跟速率v成正比．而磁場區(qū)域是有界的，它從哪個面射出，與半徑R的大小有關(guān)，因此要分別進行討論．
當(dāng)R>a時，粒子從上邊邊界射出，此時B<mv0/qa，θ<π/2；當(dāng)a>R≥3a/4時，粒子從左邊邊界射出，此時mv0/qa≤B<4mv0/3qa，π>θ≥2π/3；當(dāng)R<3a/4時，粒子從下邊邊界射出，此時B≥4mv0/3qa，，θ=π．
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

如圖所示，在第一象限有一勻強電場，場強大小為E，方向沿y軸負(fù)向；在x軸下方第四象限有一均強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點處射入電場，在x軸上的Q點處進入磁場，粒子第二次經(jīng)過x軸的M點，已知OP=，，不計重力．求：

小題1:M點與坐標(biāo)原點O間的距離；
小題2:粒子從P點運動到M點所用的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩平面熒光屏互相垂直放置，在兩屏內(nèi)分別取垂直于兩屏交線的直線為x軸和y軸，交點O為原點，如圖所示，在y>0，0<x<a的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強磁場，在y>0，x>a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小均為B。在O點有一處小孔，一束質(zhì)量為m、帶電量為q（q>0）的粒子沿x軸經(jīng)小孔射入磁場，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮，入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0<x<a的區(qū)域中運動的時間與在x>a的區(qū)域中運動的時間之比為2：5，在磁場中運動的總時間為，其中T為該粒子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中作圓周運動的周期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍（不計重力的影響）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


(1)圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積.
(2)粒子在磁場中運動的時間.
(3)b到O的距離.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

下圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，該區(qū)域的半徑為R．一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子，以速率v0()從圓周上的A點射入，v0的方向限定在紙面內(nèi)．求粒子沿什么方向入射，能有最大偏轉(zhuǎn)角？最大偏轉(zhuǎn)角是多大？

 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

A．速率一定越小B．速率一定越大
C．在磁場中通過的路程越長D．在磁場中的周期一定越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個勻強磁場I和II，其分界線是半徑為R的半圓弧，I和II的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強度大小都為B。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點沿PM方向向左側(cè)射出，不計微粒的重力。
（1）若微粒在磁場I中，做完整的圓周運動，其周期多大？
（2）若微粒從P點沿PM方向向左射出后直接從分界線的A點沿AO方向進入磁場II并打到Q點，求微粒的運動速度大�。�
（3）若微粒從P點沿PM方向向左側(cè)射出，最終能到達Q點，求其速度滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在OM與OP之間無限大區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度為B=2×10-3T的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向內(nèi)．一質(zhì)量為m=6.4×10-27kg、電荷量為q=-3.2×10-19C的帶電粒子從A點以速度v0垂直O(jiān)M射入磁場，之后又垂直O(jiān)P離開磁場．不計粒子重力，A點到OP邊界的距離為L=0.2
2
m．求：
（1）粒子的速度v0；
（2）粒子在磁場中運動的時間t；
（3）若要求粒子不能從OP邊界射出，則粒子從A點垂直O(jiān)M射入磁場的最大速度vm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題








（1）若速度為的該種粒子在赤道平面內(nèi)沿地球徑向射人地磁場，求剛射入地磁場時粒子所受洛倫茲力f的大小和方向；
（2）若該種粒子的最大速度為，在赤道平面內(nèi)從任意方向射人地磁場的所有這種粒子均不能到達地面，則粒子離地面的最近距離為多少?
（3）若速度為的該種粒子在赤道平面內(nèi)沿地球徑向射人地磁場，在地磁場作用下未能到達地面，求粒子在地磁場中運動的時間；

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