如圖,寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。MM/和NN/是它的兩條邊界,F(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為e的電子沿圖示方向垂直磁場(chǎng)射入,要使粒子不從邊界NN’射出,電子入射速率的最大值是多少?
V=2dqB/(+2)m

試題分析:恰好沒有從NN’射出的臨界情況如圖所示

有(d-R)/R=cos45°           (3分)
得出 R=2d/(+2 )    (3分)
又 R=MV/qB                    (3分)
代入有速度最大值
V=2dqB/(+2)m               (3分)
點(diǎn)評(píng):難度中等,粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題,首先應(yīng)畫出運(yùn)動(dòng)軌跡,巧妙應(yīng)用對(duì)稱性和幾何關(guān)系,先找圓心,后求半徑
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

(12分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一邊界半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷從圓邊緣的P點(diǎn)沿直徑方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60°.不計(jì)點(diǎn)電荷的重力.

(1)求點(diǎn)電荷速度υ的大小?
(2)如果點(diǎn)電荷速度大小不變,以不同方向從P點(diǎn)進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,求點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)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,三個(gè)同心圓是磁場(chǎng)的理想邊界,圓1半徑R1=R、圓2半徑R2=3R、圓3半徑R3(R3>R2)大小未定,圓1內(nèi)部區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓1與圓2之間的環(huán)形區(qū)域是無場(chǎng)區(qū),圓2與圓3之間的環(huán)形區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B。兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里。t=0時(shí)一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為+q(q>0)的離子(不計(jì)重力),從圓1上的A點(diǎn)沿半徑方向以速度飛進(jìn)圓1內(nèi)部磁場(chǎng)。問:

(1)離子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次飛出圓1?
(2)離子飛不出環(huán)形磁場(chǎng)圓3邊界,則圓3半徑R3至少為多大?
(3)在滿足了(2)小題的條件后,離子自A點(diǎn)射出后會(huì)在兩個(gè)磁場(chǎng)不斷地飛進(jìn)飛出,從t=0開始到離子第二次回到A點(diǎn),離子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為多少?
(4)在同樣滿足了(2)小題的條件后,若環(huán)形磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲,其它條件不變,從t=0開始到離子第一次回到A點(diǎn),離子運(yùn)動(dòng)的路徑總長(zhǎng)為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一束正離子垂直地射入正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動(dòng)方向未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn).如果讓這些不偏轉(zhuǎn)的離子再垂直進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)現(xiàn)這些離子又分成幾束.對(duì)這些進(jìn)入后一磁場(chǎng)的不同軌跡的離子(不計(jì)重力),可得出結(jié)論:(    )
A.它們的荷質(zhì)比一定各不相同
B.它們的電量一定各不相同
C.它們的速度大小一定相同
D.它們的質(zhì)量一定各不相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,直線MN的下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E=700V/m。在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一個(gè)平行于MN的擋板PQ;MN的上方有一個(gè)半徑為R=m的圓形彈性圍欄,在圍欄區(qū)域內(nèi)有圖示方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=16.3T。圍欄最低點(diǎn)一個(gè)小洞b,在b點(diǎn)正下方的電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一點(diǎn)a,a點(diǎn)到MN的距離d1=45cm,到PQ距離d2=5cm,F(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m="0.1g" ,帶電量q=2×10-3C的帶正電小球(重力不計(jì)),從a點(diǎn)由靜止釋放,在電場(chǎng)力作用下向下運(yùn)動(dòng)與擋板PQ相碰后電量減少到碰前的0.8倍,且碰撞前后瞬間小球的動(dòng)能不變,不計(jì)空氣阻力以及小球與圍欄碰撞時(shí)的能量損失,試求:(已知,

(1)小球第一次與擋板PQ相碰后向上運(yùn)動(dòng)的距離;
(2)小球第一次從小洞b進(jìn)入圍欄時(shí)的速度大。
(3)小球從第一次進(jìn)入圍欄到離開圍欄經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹長(zhǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左右寬度為d ,磁場(chǎng)的上下區(qū)域很長(zhǎng),一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子,從電場(chǎng)的左邊界A點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁場(chǎng),出磁場(chǎng)時(shí)與入射方向的偏角為θ.(不計(jì)粒子重力)
求:

(1)粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(3)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)在邊長(zhǎng)為a的等邊三角形ABC區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,一帶正電的粒子質(zhì)量為m,電量為q,由BC邊中點(diǎn)O沿平行于AB的方向射入磁場(chǎng),速度大小為v0,忽略粒子的重力.

(1)若粒子剛好垂直AB邊飛出磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)如果要求粒子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間最長(zhǎng),求粒子的速度必須滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示.空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面外,abcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框,總電阻為R.線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域.在運(yùn)動(dòng)過程中,線框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行.設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的位置x=0,x軸沿水平方向向右.求:
小題1:從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱;
小題2:在下面的圖乙中,畫出cd兩端電勢(shì)差Ucd隨距離x變化的圖像.其中.(不需要分析說明)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011·漳州模擬)帶電粒子以初速度v0從a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示.運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過b點(diǎn),Oa=Ob,若撤去磁場(chǎng)加一個(gè)與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),仍以v0從a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),粒子仍能通過b點(diǎn),那么電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比為(   )

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