如圖所示,在x<0與x >0的區(qū)域中,存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里,且B1B2。一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度V沿x軸負(fù)方向射出,要使該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又經(jīng)過(guò)O點(diǎn),B1B2的比值應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?

 
 
 
 
                                     =1,2,
粒子在整個(gè)過(guò)程中的速度大小恒為,交替地在平面內(nèi)磁場(chǎng)區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道都是半個(gè)圓周.設(shè)粒子的質(zhì)量和電荷量的大小分別為,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為,有
得分得分   ①            ②
現(xiàn)分析粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡.如圖所示,在平面內(nèi),粒子先沿半徑為的半圓運(yùn)動(dòng)至軸上離點(diǎn)距離為點(diǎn),接著沿半徑為的半圓運(yùn)動(dòng)至點(diǎn),的距離 ③
此后,粒子每經(jīng)歷一次“回旋”(即從軸出發(fā)沿半徑為的半圓和半徑為的半圓回到原點(diǎn)下方的軸),粒子的坐標(biāo)就減小.設(shè)粒子經(jīng)過(guò)次回旋后與軸交于點(diǎn),若滿(mǎn)足  ④則粒子再經(jīng)過(guò)半圓就能經(jīng)過(guò)原點(diǎn),式中=1,2,3,……為回旋次數(shù).由③④式解得
                 =1,2,3,……      ⑤
聯(lián)立①②⑤式可得、應(yīng)滿(mǎn)足的條件:               =1,2,
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:計(jì)算題

(20分)如圖所示,x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上。在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),在半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在圓的左邊放置一帶電微粒發(fā)射裝置,它沿x軸正方向發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量qq>0)和初速度v的帶電微粒。發(fā)射時(shí),這束帶電微粒分布在0<y<2R的區(qū)間內(nèi)。已知重力加速度大小為g。

(1)從A點(diǎn)射出的帶電微粒平行于x軸從C點(diǎn)進(jìn)入有磁場(chǎng)區(qū)域,并從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向離開(kāi),求電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。
(2)請(qǐng)指出這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域,并說(shuō)明理由。
(3)若這束帶電微粒初速度變?yōu)?v,那么它們與x軸相交的區(qū)域又在哪里?并說(shuō)明理由。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示. 半徑分別為a 、b的兩同心虛線(xiàn)圓所圍空間分別存在電場(chǎng)和磁場(chǎng),中心O處固定一個(gè)半徑很。ǹ珊雎圆挥(jì))的金屬球,在小圓空間內(nèi)存在沿半徑向內(nèi)的輻向電場(chǎng),小圓周與金屬球間電勢(shì)差U,兩圓之間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),設(shè)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子從金屬球表面沿x軸正方向以很小的初速度逸出,粒子質(zhì)量為m,電荷量為q.(不計(jì)粒子的重力,忽略粒子逸出的初速度)
試求:(1)粒子到達(dá)小圓周上時(shí)的速度為多大?
(2)粒子以(1)中的速度進(jìn)入兩圓間的磁場(chǎng)中,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)超過(guò)某一臨界值時(shí),粒子將不能到達(dá)大圓周,求此磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B.
(3)若當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度。2)中最小值,且時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后恰好能沿x軸負(fù)方向回到原出發(fā)點(diǎn),求粒子從逸出到第一次回到原出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(設(shè)粒子與金屬球正碰后電量不變且能以原速率原路返回)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)分別以30°和60°(與邊界的交角)射入磁場(chǎng),又恰好不從另一邊界飛出,則下列說(shuō)法中正確的是          (    )

A.A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比是
B.A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比是
C.A、B兩粒子的之比是
D.A、B兩粒子的之比是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在圖示區(qū)域中,Y軸右方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為B,Y軸左方有勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,該勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度大小為E,方向與y軸夾角為450且斜向右上方。有一質(zhì)子以速度v0由X軸上的P點(diǎn)沿X軸正方向射入磁場(chǎng),質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間以后從Q點(diǎn)進(jìn)入Y軸左方的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域中,在Q點(diǎn)質(zhì)子速度方向與Y軸負(fù)方向夾角為45°,已知質(zhì)子的質(zhì)量為m,電量為q,不計(jì)質(zhì)子的重力,(磁場(chǎng)區(qū)域和電場(chǎng)區(qū)域足夠大)求:

(1)Q點(diǎn)的坐標(biāo)。
(2)質(zhì)子從P點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越Y(jié)軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
(3)質(zhì)子第四次穿越Y(jié)軸時(shí)速度的大小

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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,真空中兩平行金屬板AB長(zhǎng)L1=0.10m,間距d=/30m,兩極板接在電壓UAB=200sinl00πtV的交流電源上,與AB板相距L2=0.20mPS右側(cè)區(qū)間有一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=×l0-2T。一束帶正電的粒子以Vo=×105m/s的速度沿著A,B兩極板的中央飛入電場(chǎng),粒子的比荷q/m=1×l08C/kg,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力,不考慮相對(duì)論效應(yīng)。問(wèn):
(1)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,帶電粒子經(jīng)過(guò)平行金屬板期間,加在兩板間的電壓幾乎不變;
(2)在t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,飛離磁場(chǎng)時(shí)離O點(diǎn)的距離;
(3)何時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,從進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)?并計(jì)算最長(zhǎng)時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,一帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q(不計(jì)重力),以某一速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與原來(lái)入射方向的夾角為30°。求:
(1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大;
(2)帶電粒子穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,正方形容器處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一束電子從a孔垂直進(jìn)入磁場(chǎng)射入容器中,其中一部分從c孔射出,一部分從d孔射出,則下列說(shuō)法正確的是                                         (   )
A.從兩孔射出的電子速率之比為
B.從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比為
C.從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比
D.從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖12所示,一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁 場(chǎng)邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向和原來(lái)射入方向的夾角為θ=600。求穿越磁場(chǎng)的軌道半徑、電子的質(zhì)量和穿越磁場(chǎng)的時(shí)間。

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同步練習(xí)冊(cè)答案