如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,經(jīng)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,從O點(diǎn)垂直MN邊界進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,最后在MN邊界上的P點(diǎn).設(shè)帶電粒子初速度為零且不計(jì)重力,求:
(1)粒子帶何種電荷及粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率;
(2)OP間的距離.
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向是從正極向負(fù)極,可以判定電荷該粒子帶正電;
粒子在電場(chǎng)中被加速.由動(dòng)能定理得:qU=
1
2
mv2-0,
解得:v=
2qU
m

(2)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律可得:
qvB=m
v2
r
,
解得:r=
1
B
2mU
q
,
OP間的距離:OP=2r=
2
B
2mU
q
;
答:(1)粒子帶正電荷,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為
2qU
m
;
(2)OP間的距離為
2
B
2mU
q
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:問(wèn)答題

如圖所示,在y軸上A點(diǎn)沿平行x軸正方向以v0發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子,在該方向上距A點(diǎn)3R處的B點(diǎn)為圓心存在一個(gè)半徑為R的圓形有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,當(dāng)粒子通過(guò)磁場(chǎng)后打到x軸上的C點(diǎn),且速度方向與x軸正向成60°角斜向下,已知帶電粒子的電量為q,質(zhì)量為m,粒子的重力忽略不計(jì),O點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為2
3
R.求:
(1)該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(2)若撤掉磁場(chǎng),在該平面內(nèi)加上一個(gè)與y軸平行的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子仍按原方向入射,當(dāng)粒子進(jìn)入電場(chǎng)后一直在電場(chǎng)力的作用下打到x軸上的C點(diǎn)且速度方向仍與x軸正向成60°角斜向下,則該電場(chǎng)的左邊界與y軸的距離為多少?
(3)若撤掉電場(chǎng),在該平面內(nèi)加上一個(gè)與(1)問(wèn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同的矩形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,粒子仍按原方向入射,通過(guò)該磁場(chǎng)后打到x軸上的C點(diǎn)且速度方向仍與x軸正向成60°角斜向下,則所加矩形磁場(chǎng)的最小面積為多少?

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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,一對(duì)豎直放置的平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為d,接在直流電源上,兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E.在兩板間還有與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙平面向里.一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q(q>0)的油滴,從距離平板上端為h高處由靜止開(kāi)始自由下落.并經(jīng)兩板上端的中央點(diǎn)P進(jìn)入兩板之間有電場(chǎng)和磁場(chǎng)的空間.設(shè)油滴在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力恰好平衡,且油滴經(jīng)P點(diǎn)后不斷向右極板偏轉(zhuǎn),最后經(jīng)右極板下端邊緣的D點(diǎn)離開(kāi)兩板之問(wèn)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域.試求:
(1)h的大;
(2)油滴在D點(diǎn)的速度大。

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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,在xoy平面內(nèi)第二象限的某區(qū)域存在一個(gè)矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直xoy平面向里,邊界分別平行于x軸和y軸.一電荷量為e、質(zhì)量為m的電子,從坐標(biāo)原點(diǎn)為O以速度v0射入第二象限,速度方向與y軸正方向成45°角,經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,通過(guò)P(0,a)點(diǎn),速度方向垂直于y軸,不計(jì)電子的重力.
(1)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,求電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(2)為使電子完成上述運(yùn)動(dòng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

釷核
23090
Th發(fā)生衰變生成鐳核
22688
Ra并放出一個(gè)粒子.設(shè)該粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,它剛進(jìn)入電勢(shì)差為U的帶狹縫的平行板電極S1和S2間電場(chǎng)時(shí)速度為v0,經(jīng)電場(chǎng)加速后,沿Ox方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,整個(gè)裝置處于真空中.
(1)寫(xiě)出釷核衰變的方程;
(2)粒子從S2狹縫射出來(lái)時(shí)的速度v多大?
(3)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R多大?

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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,在半徑R=
mv0
Bq
的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板,一帶正電粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0平行于紙面進(jìn)入磁場(chǎng),已知粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,粒子重力不計(jì).
(1)若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入,則它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?
(2)若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入,且速率變?yōu)?span dealflag="1" mathtag="math" >
3
v0,則它打到感光板上時(shí)平行于感光板方向的速度分量為多少?
(3)若粒子以速度v0從P點(diǎn)以任意角度入射,試證明它離開(kāi)磁場(chǎng)后均垂直打在感光板上.

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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,PQ為一塊長(zhǎng)為L(zhǎng)、水平固定放置的絕緣平板,整個(gè)空間存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),板的右半部分存在著垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體,從板左端P由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),碰到右端帶控制開(kāi)關(guān)K的擋板后被彈回,且電場(chǎng)立即被撤消,物體在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)磁場(chǎng)后又做勻減速運(yùn)動(dòng),最后停在C點(diǎn),已知PC=
L
4
,物體與板間動(dòng)摩擦間數(shù)為μ,求:
(1)物體帶何種電荷?
(2)物體與板碰撞前后的速度v1和v2
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),矩形區(qū)域的左邊界ad長(zhǎng)為L(zhǎng),現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一速度方向與ad邊夾角為30°、大小為v0的帶正電粒子,如圖所示.已知粒子電荷量為q,質(zhì)量為m(重力不計(jì)):
(1)若要求粒子能從ab邊射出磁場(chǎng),v0應(yīng)滿足什么條件?
(2)若要求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),粒子應(yīng)從哪一條邊界處射出?最長(zhǎng)時(shí)間是多少?出射點(diǎn)位于該邊界上何處?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(h011?海淀區(qū)二模)如圖是電子射線管示意圖.接通電源后,電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏1會(huì)看到一條亮線.要使熒光屏1的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采用的是(  )
A.加一電場(chǎng),電場(chǎng)方向沿y軸正方向
B.加一電場(chǎng),電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向
C.加一磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向
D.加一磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向沿y軸正方向

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同步練習(xí)冊(cè)答案