(13分)如圖所示,圓形區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一電荷量為q,質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑AC的方向射入磁場(chǎng),射入點(diǎn)到直徑AC的距離為磁場(chǎng)區(qū)域半徑的一半,粒子從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)的速率為,不計(jì)粒子的重力.求

(1)粒子在磁場(chǎng)中加速度的大;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)圓形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑.
(1)(2)(3)

試題分析:(1)粒子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用,則
                     ………………………………………………2分
                      ………………………………………………2分
(2)如圖所示,由幾何關(guān)系可得粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)60°,則
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為           ………………………………………………2分
             ………………………………………………2分
(3)由幾何關(guān)系可得四邊形ODO′E是菱形,則圓形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑R與粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r相等.有:

 ……………………………1分
     ……………………………2分
 …………………………………2分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖10-18所示,帶電粒子在真空環(huán)境中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里按圖示徑跡運(yùn)動(dòng)。徑跡為互相銜接的兩段半徑不等的半圓弧,中間是一塊薄金屬片,粒子穿過時(shí)有動(dòng)能損失。試判斷粒子在上、下兩段半圓徑跡中哪段所需時(shí)間較長(zhǎng)?(粒子重力不計(jì))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

關(guān)于安培力和洛倫茲力,下列說法中正確的是( 。
A.帶點(diǎn)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),有可能不受洛倫茲力的作用
B.洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功
C.放置在磁場(chǎng)中的通電直導(dǎo)線,一定受到安培力作用
D.放置在磁場(chǎng)中的通電直導(dǎo)線,有可能不受安培力作用

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,水平直導(dǎo)線中通有穩(wěn)恒電流I,導(dǎo)線的正上方處有一電子初速度v0,其方向與電流方向相同,以后電子將(  )
A.沿路徑a運(yùn)動(dòng),曲率半徑變小
B.沿路徑a運(yùn)動(dòng),曲率半徑變大
C.沿路徑b運(yùn)動(dòng),曲率半徑變小
D.沿路徑b運(yùn)動(dòng),曲率半徑變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于安培力和洛侖茲力,下列說法正確的是( 。
A.安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)
B.安培力和洛侖茲力是性質(zhì)不同的兩種力
C.洛侖茲力是安培力的宏觀表現(xiàn)
D.安培力和洛侖茲力,兩者是同一個(gè)力的兩個(gè)名稱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)某裝置用磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),工作原理如圖所示。裝置的長(zhǎng)為 L,上下兩個(gè)相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向與紙面垂直且相反,兩磁場(chǎng)的間距為d。裝置右端有一收集板,M、N、P為板上的三點(diǎn),M位于軸線OO′上,N、P分別位于下方磁場(chǎng)的上、下邊界上。在紙面內(nèi),質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子以某一速度從裝置左端的中點(diǎn)射入,方向與軸線成30°角,經(jīng)過上方的磁場(chǎng)區(qū)域一次,恰好到達(dá)P點(diǎn)。改變粒子入射速度的大小,可以控制粒子到達(dá)收集板上的位置。不計(jì)粒子的重力。

(1)求磁場(chǎng)區(qū)域的寬度h;
(2)欲使粒子到達(dá)收集板的位置從P點(diǎn)移到N點(diǎn),求粒子入射速度的最小變化量Δv;
(3)欲使粒子到達(dá)M點(diǎn),求粒子入射速度大小的可能值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷為的負(fù)離子以相同速率v0(較大),由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后,又飛出磁場(chǎng),最終打在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)的熒光屏(足夠大)上,則下列說法正確的是(不計(jì)重力)( 。
A.離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等
B.離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑一定相等
C.由Q點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D.沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1以速度v1=v0從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng),其方向與MN的夾角=30o;質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2以速度也從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng),其方向與MN的夾角=60o。已知粒子l、2同時(shí)到達(dá)磁場(chǎng)邊界的A、B兩點(diǎn)(圖中未畫出),不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。

(1)請(qǐng)畫出粒子1和2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡;
(2)求兩粒子在磁場(chǎng)邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d;
(3)求兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔t;
(4)若MN下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),使兩粒子在電場(chǎng)中相遇,其中的粒子1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為,電量為的正電荷(重力忽略不計(jì))以速度沿正對(duì)著圓心o的方向射入磁場(chǎng),從磁場(chǎng)中射出時(shí)速度方向改變了角。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
A.B.
C.D.

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