如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬為d的勻強(qiáng)磁場中，電子穿出磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°，（電子重力忽略不計）
求：
（1）電子的質(zhì)量是多少？
（2）穿過磁場的時間是多少？
（3）若改變初速度大小，使電子剛好不能從A邊射出，則此時速度v是多少？
（1）電子在磁場中運動，只受洛倫茲力作用，故其軌跡是圓弧的一部分，又因為F洛⊥v，故圓心在電子穿入和穿出磁場時受到洛倫茲力指向的交點上，設(shè)圓心為O點．如圖所示．
由幾何知識可知，圓心角θ=30°，OC為半徑r，則得
r=
d
sin30°
=2d
又由r=
mv
eB
得
得m=
2dBe
v0

（2）電子穿過磁場的時間是t=
30°
360°
T=
1
12
T
由于T=
2πm
eB
，故t=
2πm
12Be
=
πd
3v0

（3）電子剛好不能從A邊射出時，軌跡恰好與磁場右邊界相切，由幾何知識得R=2d，
由R=
mv
eB
=2d
得v=
1
2
v0．
答：
（1）電子的質(zhì)量是
2dBe
v0
．
（2）穿過磁場的時間是
πd
3v0
．
（3）若改變初速度大小，使電子剛好不能從A邊射出，則此時速度v是
1
2
v0．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中，如圖所示，在坐標(biāo)xoy中存在有界的勻強(qiáng)聚焦磁場，方向垂直坐標(biāo)平面向外，磁場邊界PQ直線與x軸平行，距x軸的距離為
2
3
a
3
，邊界POQ的曲線方程為y=
x(a-x)
a2
3
-x2
．且方程對稱y軸，在坐標(biāo)x軸上A處有一粒子源，向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子，所有粒子的初速度大小相同均為v，粒子通過有界的勻強(qiáng)磁場后都會聚焦在x軸上的F點．已知A點坐標(biāo)為（-a，0），F(xiàn)點坐標(biāo)為（a，0）．不計粒子所受重力和相互作用求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）粒子射入磁場時的速度方向與x軸的夾角為多大時，粒子在磁場中運動時間最長，最長對間為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，I、Ⅱ是豎直平面內(nèi)兩個相同的半圓形光滑絕緣軌道，K為軌道最低點．軌道I處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，軌道II處于水平向右的勻強(qiáng)電場中．兩個完全相同的帶正電小球a、b從靜止開始下滑至第一次到達(dá)最低點k的過程，則此過程帶電小球a、b相比（　　）
A．球a所需時間較長
B．球b機(jī)械能損失較多
C．在K處球a速度較大
D．在K處球b對軌道壓力較大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

1998年6月2日，我國科學(xué)家研究的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)搭載升空，用于探測宇宙中是否有反物質(zhì)和暗物質(zhì)，所謂反物質(zhì)的原子（反原子）是由帶負(fù)電的反原子核和核外的正電子組成，反原子核由反質(zhì)子和反中子組成．與
11
H、
10
n、
1-1
e等物質(zhì)粒子相對應(yīng)的
1-1
H、
10
n、
01
e等稱為反粒子．由于反粒子具有相應(yīng)粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電荷，故可用下述方法探測．如圖所示，設(shè)圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強(qiáng)磁場B即射線OO'的方向進(jìn)入截面為MNPQ的磁譜儀時速度相同，且氫原子核（
11
H）在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x0恰為其軌跡半徑的一半，試預(yù)言反氫核（
1-1
H）和反氦核（
4-2
He）的軌跡及其在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x1和x2．如果預(yù)言正確，那么當(dāng)人們觀測到上述這樣的軌跡，就證明已經(jīng)探測到了反氫和反氦的核．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示R為某種放射性元素，虛線框內(nèi)是水平方向的勻強(qiáng)磁場，PQ是厚紙板，MN是熒光屏，實驗時發(fā)現(xiàn)屏上O、A兩處有亮斑，下面判斷正確的是（　�。�
A．磁場方向指向紙內(nèi)，到達(dá)O點的是中子
B．磁場方向指向紙內(nèi)，到達(dá)A點的是β粒子
C．增強(qiáng)磁場有可能使A處亮斑消失
D．增強(qiáng)磁場有可能在O點之上新增一個亮斑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一束電子以不同的速率沿如圖所示方向飛入橫截面是一個正方形的，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，則下列說法中正確的是（　　）
A．在磁場中運動時間越長的電子，其軌跡線一定越長
B．在磁場中運動時間相同的電子，其軌跡線一定重合
C．在磁場中運動時間越長的電子，其軌跡所對應(yīng)的圓心角一定越大
D．速率不同的電子，在磁場中運動時間一定不同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，將磁鐵靠近陰極射線管（電子射線管）時，發(fā)現(xiàn)電子束會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列說法正確的是（　　）
A．使電子束偏轉(zhuǎn)的作用力是洛倫茲力
B．使電子束偏轉(zhuǎn)的作用力是電場力
C．若圖中的電子束向下偏，則陰影部分對應(yīng)的為N極
D．若陰影部分對應(yīng)的為S極，則電子束向上偏

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在陰極射線管正下方平行放置一根通有足夠強(qiáng)直流電流的長直導(dǎo)線，且導(dǎo)線中電流方向水平向右，則陰極射線將會（　�。�
A．向上偏轉(zhuǎn)B．向下偏轉(zhuǎn)C．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D．向紙外偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入磁場，并恰好做勻速直線運動，如圖所示，若油滴的質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則下列說法正確的是（　�。�
A．油滴必帶正電荷，電荷量為
2mg
v0B
B．油滴必帶負(fù)電荷，比荷
q
m
=
g
v0B
C．油滴必帶正電荷，電荷量為
mg
v0B
D．油滴帶什么電荷都可以，只要滿足q=
mg
v0B

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