兩個圓形區(qū)域內存在著勻強磁場，這兩個圓的半徑都是r，圓心都在y軸上，兩圓相切，切點恰是原點O．兩圓內磁場的磁感強度大小相同，但方向相反，上面的沿-z方向，下面的沿+z方向，如圖所示．在坐標原點O處有一個放射源，放射出質量為m、電量為-q的帶電粒子(重力不計)，如果所有粒子都在xOy平面內，初速度大小都是v0，并且向各個方向的發(fā)射是均勻的．不計各粒子在運動過程中的相互作用．

(1)調整磁場磁感強度的大小，可以使得所有的粒子(除了沿-x方向運動的極少數(shù)粒子以外，下同)，經(jīng)過磁場的偏轉后速度方向都互相平行，求這時的磁感強度B的值．
(2)在滿足上述條件的情況下，在x軸右方較遠處與y軸平行的屏上接收到的粒子都位于與y軸平行的一條線段上，其中y=o到y(tǒng)=a間的區(qū)域內的粒子數(shù)是全部粒子數(shù)的1/6，求a的值．
 
（1）       （2）a=r/2


(1)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，半徑R=mv0/Bq只有在R=r時，才能保證所有粒子經(jīng)磁場偏轉后都沿+x方向運動，即，解出
(2)由于粒子均勻發(fā)射，在第一象限內與x軸成π/3角范圍內的粒子數(shù)是全部粒子數(shù)的1/6．發(fā)射角是π/3的粒子偏轉情況如圖所示．其中O’該粒子偏轉軌道的圓心，OO’=O’a’=r．
由于粒子離開磁場后速度與x軸平行，因此O’a’與y軸平行
a=x’a’=r(1-cosπ/3)=r/2
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

比荷為的電子以速度沿AB邊射入邊長為a的等邊三角形的勻強磁場區(qū)域中，如圖所示，為使電子從BC邊穿出磁場，磁感應強度B的取值范圍為
A．B．
C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（13分）在以坐標原點為中心、邊長為L的正方形EFGH區(qū)域內，存在磁感應強度為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，如圖所示。在A處有一個粒子源，可以連續(xù)不斷的沿-x方向射入速度不同的帶電粒子，且都能從磁場的上邊界射出。已知粒子的質量為m，電量大小為q，重力不計，不考慮粒子間的相互作用。

（1）試判斷粒子的電性；
（2）求從F點射出的粒子在磁場中運動的時間；
（3）若粒子以速度射入磁場，求粒子由EF邊射出時的位置坐標。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一質量為m，帶電荷量為+q的粒子以速度從O點沿y軸正方向射入磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從點b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時進入場強為E、方向沿x軸負方向成60°角斜向下的勻強電場中，通過了b點正下方的c點，如圖所示．粒子的重力不計，試求：
⑴圓形勻強磁場的最小面積．
⑵粒子在磁場中運動的時間.
⑶c點到b點的距離d．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有兩個磁感強度均為B、但方向相反的勻強磁場，OP是它們的分界面．有一束電量均為q、但質量不全相同的帶電粒子，經(jīng)過相同的電場加速后，從O處沿與OP和磁場都垂直的方向進入磁場，在這束粒子中有一些粒子的軌跡如圖所示．已知OP=L，加速電場的電勢差為U，重力不計，問：

(1)按圖示的軌跡到達P點的每個粒子的質量m為多大?
(2)在這束粒子中，質量為多少m的粒子也可能到達P點?
(3)若將兩磁場磁感強度的大小都減為原來的一半，則這束粒子中，質量為多少m的粒子仍可能到達P點?
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

y軸右方有方向垂直于紙面的勻強磁場。一個質量為m，電量為q的質子以速度v水平向右通過x軸上P點，最后從y軸上的M點射出磁場。已知M點到原點O的距離為H，質子射出磁場時速度方向與y軸負方向夾角θ=30°，求

(1)磁感強度大小和方向。
(2)適當?shù)臅r候，在y軸右方再加一個勻強電場就可以使質子最終能沿y軸正方向作勻速直線運動。從質子經(jīng)過P點開始計時，再經(jīng)多長時間加這個勻強電場？電場強度多大？方向如何？
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



（1）E0與E1的大��；
（2）若從M點射出的粒子恰從中點S孔垂直射入邊長為a的正方形容器中，容器中存在如　　圖所示的勻強磁場，已知粒子運動的半徑小于a。欲使粒子與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時無能量和電量損失），求磁感應強度B應滿足的條件？
（3）在PQ間還有許多水平射入電場的粒子通過電場后也能從CD邊水平射出，這些入射點到P點的距離應滿足的條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

地球周圍有磁場，由太空射來的帶電粒子在此磁場中的運動稱為磁漂移。以下描述的是一種假設的磁漂移運動。一帶正電的粒子在x=0、y=0處沿y方向以某一速度v0運動，空間存在垂直于圖中紙面向外的勻強磁場，在y>0的區(qū)域中，磁感強度為B1，在y<0的區(qū)域中磁感強度為B2，B2>B1，如圖所示。
⑴ 把粒子在出發(fā)點x=0處作為第0次過x軸，試求粒子到第n次過x軸整個過程中，在x軸方向的平均速度v與v0之比，n只取奇數(shù)。
⑵ 若B2：B1= 4，當n很大時，v：v0趨于何值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，離子源S產(chǎn)生質量為m，電荷量為q的離子，離子產(chǎn)生出來的速度很小，要以看做速度為0，產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓U加速后，進入磁感強度為B的一勻強磁場，沿著半圓周運動到達P點，測得P點到入口處S1的距離為L，則N極板為______極板，此離子荷質比
q
m
=______．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案