如圖所示,左側(cè)為兩間距d=10 cm的平行金屬板,加上電壓;中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形底點(diǎn)A與下金屬板平齊,AB邊的中點(diǎn)P恰好在上金屬板的右端點(diǎn);三角形區(qū)域AC右側(cè)也存在垂直紙面向里,范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2.現(xiàn)從左端沿中心軸線方向以v0射入一個(gè)重力不計(jì)的帶電微粒,微粒質(zhì)量m=1.0×10-10 kg,帶電荷量q=1.0×10-4 C;帶電粒子恰好從P點(diǎn)垂直AB邊以速度v=2×105 m/s進(jìn)入磁場(chǎng),則

(1)求帶電微粒的初速度v0;
(2)若帶電微粒第一次垂直穿過(guò)AC,則求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1及第一次在B1中飛行時(shí)間;
(3)帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場(chǎng)B1后,求的取值在什么范圍可以使帶電微粒只能從BC邊穿出?
(1)  (2)  (3)

試題分析:(1)微粒在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)
        3分
(2)設(shè)帶電微粒由P點(diǎn)垂直AB射入磁場(chǎng),又垂直A C穿出,
所以作以A點(diǎn)為圓心的圓弧,設(shè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R1,根據(jù)幾何關(guān)系有
          2分
,得T.      2分
在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間          2分
(3)再次經(jīng)AC邊回到磁場(chǎng)B1后不從AB邊穿出就一定從BC邊出磁場(chǎng),所以當(dāng)軌跡剛好與AB邊相切時(shí),設(shè)在B2中的半徑為R2。如圖所示

由幾何關(guān)系:       2分

     3分
所以只需要即可    2分
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

(15分)甲圖為質(zhì)譜儀的原理圖.帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng).該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后,最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn).測(cè)得G、H間的距離為d,粒子的重力忽略不計(jì).

(1)設(shè)粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,試證明該粒子的比荷為:
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的區(qū)域?yàn)閳A形,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變。要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后不能打到MN邊界上(MN足夠長(zhǎng)),求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一垂直于紙向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其邊界為一邊長(zhǎng)L的正三角形(邊界上有磁場(chǎng))ABC為三角形的三個(gè)頂點(diǎn).今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以速度,從AB邊上的某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射入,然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出.若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出,則

                   

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科目:高中物理 來(lái)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(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),邊界OA上有一粒子源S.某一時(shí)刻,從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子(不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場(chǎng).已知∠AOC=60°,從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間等于T/2(T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期),則從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為(  )
A.T/2B.T/4C.T/6D.T/8

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、  b,以不同的速率沿著A0方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法正確的是
A.a(chǎn)粒子速率較大
B.b粒子速率較大
C.b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)
D.a(chǎn)、b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣長(zhǎng)

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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,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(wú)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(wèn):

(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(kāi)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(kāi)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(lái)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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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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