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,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從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。
(1)  (2)   (3)   (…)
(1),,(各式2分,共6分)
(2)如右圖所示(2分,畫出示意圖或用表述的方式說明運動軌跡,正確就給分。)

軌道半徑r="R                   "          (2分)
則由解得           (3分)
(3)如圖所示,……)(3分)
                                   (2分)
  (……)     (2分)
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,在半徑為R的半圓形區(qū)域,有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。質(zhì)量為m,帶電荷量為q的微粒以某一初速度沿垂直于半圓直徑AD方向從P點射入磁場,已知AP=d。不計空氣阻力和微粒的重力。
(1)若微粒恰好從A點射出磁場,求微粒的入射速度v1;
(2)若微粒從紙面內(nèi)的Q點射出磁場,且已知射出方向與半圓在Q點的切線成夾角(如圖),求微粒的入射速度v2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1) /B
(2) 介子回到P點所用時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中。圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到頻率為f、最大電壓值為U的正弦交流電源的兩端。設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計。為達到最佳加速效果,應(yīng)當調(diào)節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒間縫隙時,都恰為交流電壓的峰值。
質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道,且被導(dǎo)入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切。在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3……An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細實線和細虛線了幾個),每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強度和方向均相同的勻強磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場的磁感應(yīng)強度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵的一條直徑的兩端,如圖(乙)所示。這就為實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備。
(1)若正電子進入第一個圓筒的開口時的速度為v0,且此時第一、二兩個圓筒的電勢差為U,正電子進入第二個圓筒時的速率多大?
(2)正、負電子對撞時的速度多大?
(3)為使正電子進入圓形磁場時獲得最大動能,各個圓筒的長度應(yīng)滿足什么條件?
(4)正電子通過一個圓形磁場所用的時間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1,圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,現(xiàn)有一電荷量為q,質(zhì)量為m的正離子從a點沿圓形區(qū)域的直徑入射,設(shè)正離子射出磁場區(qū)域方向與入射方向的夾角為,求此離子在磁場區(qū)域內(nèi)飛行的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中,如圖所示,在坐標xoy中存在有界的勻強聚焦磁場,方向垂直坐標平面向外,磁場邊界PQ直線與x軸平行,距x軸的距離為
2
3
a
3
,邊界POQ的曲線方程為y=
x(a-x)
a2
3
-x2
.且方程對稱y軸,在坐標x軸上A處有一粒子源,向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子,所有粒子的初速度大小相同均為v,粒子通過有界的勻強磁場后都會聚焦在x軸上的F點.已知A點坐標為(-a,0),F(xiàn)點坐標為(a,0).不計粒子所受重力和相互作用求:
(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度;
(2)粒子射入磁場時的速度方向與x軸的夾角為多大時,粒子在磁場中運動時間最長,最長對間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,I、Ⅱ是豎直平面內(nèi)兩個相同的半圓形光滑絕緣軌道,K為軌道最低點.軌道I處于垂直紙面向外的勻強磁場中,軌道II處于水平向右的勻強電場中.兩個完全相同的帶正電小球a、b從靜止開始下滑至第一次到達最低點k的過程,則此過程帶電小球a、b相比( 。
A.球a所需時間較長
B.球b機械能損失較多
C.在K處球a速度較大
D.在K處球b對軌道壓力較大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,某放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的速度一定的α粒子,粒子質(zhì)量為m,電荷量為q。為測定其從放射源飛出的速度大小,現(xiàn)讓α粒子先經(jīng)過一個磁感應(yīng)強度為B、區(qū)域為半圓形的勻強磁場,經(jīng)該磁場偏轉(zhuǎn)后,它恰好能夠沿x軸進入右側(cè)的平行板電容器,并打到置于板N的熒光屏上出現(xiàn)亮點。當觸頭P從右端向左移動到滑動變阻器的中央位置時,通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好能消失。已知電源電動勢為E,內(nèi)阻為r0,滑動變阻器的總電阻R0=2 r0,求:
(1)α粒子從放射源飛出速度的大小
(2)滿足題意的α粒子在磁場中運動的總時間t;
(3)該半圓形磁場區(qū)域的半徑R。

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