如圖所示,空間存在垂直XOY平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN為一熒光屏,上下兩面均可發(fā)光,當(dāng)帶電粒子打到屏上某點(diǎn)時(shí),即可使該點(diǎn)發(fā)光,熒光屏位置如圖,坐標(biāo)為M(0,4.0),N(4.0,4.0)單位為cm。坐標(biāo)原點(diǎn)O有一粒子源,可以發(fā)射沿XOY平面各個(gè)方向的電子(不計(jì)電子的重力),已知電子質(zhì)量m=9.0×10-31kg,電量為e=1.6×10-19C,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9.0×10-3T,求:

(1)若一電子以沿y軸正方向射入,求熒光屏上亮點(diǎn)坐標(biāo)。
(2)若所有電子以射入,求能打到M點(diǎn)的電子的速度入射方向。(用與X軸正方向的夾角或夾角的三角函數(shù)值表示)
(3)若所有電子以射入,求熒光屏發(fā)光區(qū)域的坐標(biāo)(坐標(biāo)的單位為 cm)
(1)…①
由幾何關(guān)系可知:…②
解得:坐標(biāo)為(2,4)cm…③
(2),,…④能打到M點(diǎn)的
粒子軌跡如圖1圓a和圓b所示

由幾何關(guān)系: …⑤,
所以…⑥,…⑦
(3)若打在下方最遠(yuǎn)點(diǎn),如圖2

所示為相切,由幾何關(guān)系可知:…⑧所以
,坐標(biāo)為(0,4)到(2,4)cm…⑨
若打在上方最遠(yuǎn)點(diǎn),如圖則軌跡圓左端剛好打在M點(diǎn)則:…⑩
所以坐標(biāo)為(0,4)到(3,4)cm…⑾
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:計(jì)算題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)沿y軸的負(fù)向;在y<0的空間中,存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直xy平面(紙面)向外.一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子,從y軸的P1點(diǎn)以的速度垂直y軸射人第一象限內(nèi),經(jīng)過電場(chǎng)后從x軸上x=2h的P2點(diǎn)以角射入x軸下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng).(重力不計(jì))

小題1:求電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
小題2:帶電粒子通過y軸下方的磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)之后,打在x軸負(fù)向P3點(diǎn)并由該點(diǎn)射人第二象限內(nèi).如果當(dāng)粒子進(jìn)入第二象限的同時(shí),在第二象限內(nèi)加一方向與帶電粒子速度方向相反的勻強(qiáng)電場(chǎng),使得帶電粒子在到達(dá)y軸之前速度減為0,然后又返回磁場(chǎng)中.
①在坐標(biāo)系上大致畫出帶電粒子在第四次經(jīng)過x軸以前的運(yùn)動(dòng)軌跡.
②求出帶電粒子第四次經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)及之前在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為d的水平金屬板M、N的左側(cè)有一對(duì)豎直金屬板P、Q,板P上的小孔S正對(duì)板Q上的小孔O.M、N間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在小孔S處有一帶電的負(fù)粒子,其重力和初速不計(jì).當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在AB的中點(diǎn)時(shí),粒子恰能在M、N間做直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到A點(diǎn)后,則 (  )
A.粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)的過程中.動(dòng)能將減小
B.粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)的過程中,動(dòng)能將增大
C.粒子在M、N間將做圓周運(yùn)動(dòng)
D.粒于在M、N間運(yùn)動(dòng)的過程中.電勢(shì)能將不斷增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向沿z軸正向,帶負(fù)電的運(yùn)動(dòng)粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向沿y軸正向,如圖所示,則該粒子的速度方向可能是
A.沿x軸正向B.沿x軸負(fù)向
C.沿z軸正向D.沿z軸負(fù)向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

帶電量為q的粒子,自靜止起經(jīng)電壓U加速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng),如不計(jì)粒子的重力,該粒子的速率為      ,粒子運(yùn)動(dòng)的周期為       。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

用磁場(chǎng)可以約束帶電離子的軌跡,如圖示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B=1T,F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v=2×106 m / s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。粒子的電荷量q=1.6×10-19C,質(zhì)量m=3.2×10-27kg。求:

(1) 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t是多大?
(2) 粒子保持原有速度,又不從磁場(chǎng)上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,做直線運(yùn)動(dòng)的電子束射入與它的初速度垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí):
A.速度不變
B.動(dòng)能不變
C.加速度不變
D.所受洛侖茲力不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示寬度為d的區(qū)域上方存在垂直紙面、方向向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的無限大勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子在紙面內(nèi)以某一速度從此區(qū)域下邊緣上的A點(diǎn)射入,其方向與下邊緣線成30°角,粒子能回到A點(diǎn),(不計(jì)重力)試求:
(1)速度v的大;
(2)粒子從A點(diǎn)出發(fā),再次回到A點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一束帶負(fù)電的離子(電荷量的絕對(duì)值為e),以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與原來入射方向的夾角是60°,不計(jì)重力,求:
(1)離子的質(zhì)量
(2)離子穿過磁場(chǎng)的時(shí)間
    

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