(10分)在真空中,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在此區(qū)域外圍空間有垂直紙面向內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)帶電粒子從邊界上的P點(diǎn)沿半徑向外,以速度v0進(jìn)入外圍磁場(chǎng),已知帶電粒子質(zhì)量m=2×10-10kg,帶電荷量q=+5×10-6 C,不計(jì)重力,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T,粒子運(yùn)動(dòng)速度v0=5×103 m/s,圓形區(qū)域半徑r=0.2 m,求粒子第一次回到P點(diǎn)所需時(shí)間.(結(jié)果用π表示)
            
16π×10-5 s.
由洛倫茲力提供向心力:由qv0B=m
求得R=0.2 m=r    ……………………3分
軌跡如圖所示T==8π×10-5 s    ………4分
運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=2T=16π×10-5 s.     ………3分

本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),由洛倫茲力提供向心力,計(jì)算半徑大小,根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)軌跡和幾何關(guān)系,求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為兩個(gè)周期
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,一帶電微粒從磁場(chǎng)邊界d點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入,沿曲線dpa打到屏MN上的a點(diǎn),通過(guò)pa段用時(shí)為t,若該微粒經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí),與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒,最終打到屏MN上。兩個(gè)微粒所受重力均忽略。新微粒運(yùn)動(dòng)的  (    )
A.軌跡為Pb,至屏幕的時(shí)間將小于t
B.軌跡為Pc,至屏幕的時(shí)間將大于t
C.軌跡為Pb,至屏幕的時(shí)間將等于t
D.軌跡為Pa,至屏幕的時(shí)間將大于t

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖,真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.6T,在磁場(chǎng)內(nèi)建立一直角坐標(biāo)系,坐標(biāo)系平面與磁場(chǎng)垂直。坐標(biāo)系平面內(nèi)的P點(diǎn)距x、y軸的距離分別為16cm和18cm。P處有一個(gè)點(diǎn)狀的放射源,它向各個(gè)方向發(fā)射粒子,粒子的速度都是,已知粒子的電荷與質(zhì)量之比,現(xiàn)只考慮在坐標(biāo)系平面中運(yùn)動(dòng)的粒子,求:x軸上的什么區(qū)域可以被粒子打中。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在陰極射線管正上方平行放一通有強(qiáng)電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線,則陰極射線將(       )
A.不發(fā)生偏斜
B.向紙外偏轉(zhuǎn)
C.向下偏轉(zhuǎn)
D.向上偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m.帶電量為q的小球,從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示.若帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零,下面說(shuō)法中正確的是
A.小球帶正電
B.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng).
C.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng).
D.小球在斜面上下滑過(guò)程中,當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某空間存在著如圖所示的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A?B兩個(gè)物塊疊放在一起,并置于光滑水平地面上.物塊A帶正電,物塊B為不帶電的絕緣塊.水平恒力F作用在物塊B上,使A?B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),則在A?B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(    )
A.A對(duì)B的壓力變小B.A對(duì)B的壓力變小
C.B對(duì)A的摩擦力不變D.B對(duì)地面的壓力變大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖9所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑.在滑塊下滑的過(guò)程中,下列判斷正確的是      (  )
A.滑塊受到的摩擦力不變
B.滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)
C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下
D.B很大時(shí),滑塊可能靜止于斜面上

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

A、B、C是三個(gè)完全相同的帶正電小球,從同一高度開(kāi)始自由下落,A球穿過(guò)一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng);B 球下落過(guò)程中穿過(guò)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);C球直接落地,如圖所示.試比較三個(gè)小球下落過(guò)程中所需的時(shí)間tA、tB、tC的長(zhǎng)短及三個(gè)小球到達(dá)地面的速率vA、vB、vC間的大小關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是(   )

A.tA>tB=tC   vB>vA=vC
B.tA=tB>tC   vA<vB=vC
C.tA=tB=tC    vA=vB>vC
D.tA>tB>tC  vA=vB<vC

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,光滑的絕緣平臺(tái)水平固定,在平臺(tái)右下方有相互平行的兩條邊界MN與PQ,其豎直距離為h=1.7m,兩邊界間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.9T且方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN過(guò)平臺(tái)右端并與水平方向呈θ=37°.在平臺(tái)左端放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的A球,其質(zhì)量為mA=0.17kg,電量為q=+0.1C,現(xiàn)給A球不同的水平速度,使其飛出平臺(tái)后恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng).g取10m/s2
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)要使A球在MNPQ區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間保持不變,則A球的速度應(yīng)滿足的條件?(A球飛出MNPQ區(qū)域后不再返回)
(3)在平臺(tái)右端再放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)且不帶電的絕緣B球,A球以vA0=3m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng),與B球碰后兩球均能垂直P(pán)Q邊界飛出,則B球的質(zhì)量為多少?

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