如圖,在軸下方有勻強磁聲,磁感應(yīng)強度大小為,方向垂直于平面向外P是y軸上距原點為的一點,軸上距原點為的一點。A是一塊平行于軸的擋板,與軸的距離為,A的中點在軸上,長度略小于。帶電粒子與擋板碰撞前后,方向的分速度不變,方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為,電荷量為的粒子從P點瞄準(zhǔn)點入射,最后又通過P點。不計重力。求粒子入射速度的所有可能值。

設(shè)粒子射入磁場時的速度為v,第一次射出磁場時的位置為點,與板碰撞后再次進(jìn)入磁場的位置為點。

  對粒子在磁場中圓周運動有:

  依題意,粒子每次與板碰撞前后速度大小不變,這樣粒子在磁場中的運動軌道半徑,軌跡圓弧的圓心角一樣,射入點與射出點距離x1不變,故有:  ②

  設(shè)粒子射出磁場位置點與下次進(jìn)入磁場位置點的距離為x2,則她保持不變,由圖有:      ③

  設(shè)粒子最終離開磁場射向P點時,與擋板共碰撞了nn=0、1、2、3……)次,由圖及對稱性知出射點x的位置為-a,即:         ④

  由③④兩式得:          ⑤ 

  粒子能與擋板碰撞,必有:        ⑥

  解③④⑥得:  ⑦

  解①②⑤得:  ⑧

  將代入⑧。

  n=0,

  n=1,;

  n=2,

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,Oxy在豎直平面內(nèi).X軸下方有勻強電場和勻強磁場.電場強度為E、方向豎直向下.磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里.將一個帶電小球從y軸上P(0,h)點以初速度v0豎直向下拋出.小球穿過x軸后,恰好做勻速圓周運動.不計空氣阻力,已知重力加速度為g.求:
(1)判斷不球帶正電還是帶負(fù)電;
(2)小球做圓周運動的半徑;
(3)小球從P點出發(fā),到第二次經(jīng)過x軸所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在x軸下方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于x y平面向外.P是y軸上距原點為h的一點,N0為x軸上距原點為a的一點.A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為
h
2
,A的中點在y軸上,長度略小于
a
2
.帶點粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變.質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點瞄準(zhǔn)N0點入射,最后又通過P點.不計重力.求粒子入射速度的所有可能值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在x軸下方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于x y平面向外.P是y軸上距原點為h的一點,N0為x軸上距原點為a的一點.A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為
h
2
,A的中點在y軸上,長度略小于
a
2
.帶電粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變.質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點瞄準(zhǔn)N0點入射,最后又通過P點.不計重力.
(1)若粒子從P點射出的速率為v,求粒子在磁場中運動的軌道半徑R;
(2)求粒子從N0點射入磁場到第一次穿出磁場所經(jīng)歷的時間.(可用反三角函數(shù)表示)
(3)求粒子入射速度的所有可能值.

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科目:高中物理 來源:黃岡高考物理總復(fù)習(xí)決戰(zhàn)資料(絕密) 題型:038

如圖所示,x軸上方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示,下方有勻強電場,場強為E.今有電量為q,質(zhì)量為m的粒子位于y軸N點坐標(biāo)(0,-b).不計粒子所受重力.在x軸上有一點M(L,0).若使上述粒子在y軸上的N點由靜止開始釋放在電磁場中往返運動,剛好能通過M點.已知OM=L.求:

(1)粒子帶什么電?

(2)釋放點N離O點的距離須滿足什么條件?

(3)從N到M點粒子所用最短時間為多少?

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