（10分）如圖所示，虛線所圍圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)后，其運(yùn)動的方向與原入射方向成角．設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子之間的相互作用力及所受的重力．求：

（1）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t

（2）圓形磁場區(qū)域的半徑r．

 

【答案】

（1）（2）

【解析】

試題分析：1）

   

解得：

 （2）        

由幾何關(guān)系得：

解得：

考點(diǎn)：考查了粒子在磁場中的運(yùn)動，

點(diǎn)評：需要注意的是粒子在磁場中的運(yùn)動和速度無關(guān)，只和軌跡所對的圓心角有關(guān)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在xy平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，與y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，磁場強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，在x=3R處有一個(gè)與x軸垂直的熒光屏PQ，t=0時(shí)刻，在紙面內(nèi)從坐標(biāo)原點(diǎn)O以相等速率向磁場內(nèi)沿不同的方向發(fā)射粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q，其中沿x正方向發(fā)射的粒子從圓形磁場區(qū)域射出時(shí)與x軸正方向夾角為60°，粒子的重力不計(jì)．
（1）求粒子的速度v0．
（2）求在磁場中運(yùn)動最長時(shí)間粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間及此粒子打在熒光屏上的坐標(biāo)（可用反三角函數(shù)表示）
（3）若虛線的圓形磁場邊界是一個(gè)固定的絕緣的閉合圓環(huán)，且粒子與圓環(huán)碰撞為彈性碰撞無電荷量轉(zhuǎn)移，求沿x軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)過多長時(shí)間回到坐標(biāo)原點(diǎn)O及粒子運(yùn)動軌跡圍成的面積S．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑分別為a、b的兩同心虛線圓所圍空間分別存在電場和磁場，中心O處固定一個(gè)半徑很�。ǹ珊雎裕┑慕饘偾�，在小圓空間內(nèi)存在沿半徑向內(nèi)的輻向電場，小圓周與金屬球間電勢差為U，兩圓之間的空間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，設(shè)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子從金屬球表面沿+x軸方向以很小的初速度逸出，粒子質(zhì)量為m，電量為q，（不計(jì)粒子重力，忽略粒子初速度）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)入兩圓間的磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過某一臨界值時(shí)，粒子將不能到達(dá)大圓周，求此最小值B．
（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度取（2）中最小值，且b=（
2
+1）a，要粒子恰好第一次沿逸出方向的反方向回到原出發(fā)點(diǎn)，粒子需經(jīng)過多少次回旋？并求粒子在磁場中運(yùn)動的時(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 來源： 題型：

如圖所示，虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)后，其運(yùn)動方向與原入射方向成角。設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子之間相互作用力及所受的重力。求：

（1）電子在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑R；

（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t；

（3）圓形磁場區(qū)域的半徑r。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示. 半徑分別為a、b的兩同心虛線圓所圍區(qū)域分別存在電場和磁場，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)存在沿水平的徑向輻向電場。小圓周與金屬球間電勢差為U，兩圓之間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，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）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)入兩圓間的磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)超過某一臨界值時(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）若磁感應(yīng)強(qiáng)度�。�2）中最小值，且，要使粒子恰好第一次沿逸出方向的反方向回到原出發(fā)點(diǎn)，粒子需經(jīng)過多少次回旋？并求粒子在磁場中運(yùn)動的時(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 來源：2011-2012學(xué)年廣東省高三第三次模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示. 半徑分別為a 、b的兩同心虛線圓所圍空間分別存在電場和磁場，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，小圓周與金屬球間電勢差U，兩圓之間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，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)入兩圓間的磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)超過某一臨界值時(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)的過程中，在磁場中運(yùn)動的時(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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