如圖所示,在第一象限有垂直于xoy平面向外的勻強磁場,一質(zhì)量為m,電量為+q的粒子從O點沿y軸正方向以速度v射入磁場.測得它通過通過x軸的C點與點O的距離為L(不計重力,).
求(1)磁場的磁感應(yīng)強度及粒子在磁場做圓周運動運動的周期
(2)若其它條件不變,粒子從O點出發(fā),運動了t=
3πL
8v
時加上某一方向的勻強電場后粒子做勻速直線運動,求電場強度的大小和方向及粒子與x軸的交點位置.
精英家教網(wǎng)
(1)粒子在電磁場的軌跡如圖,設(shè)軌道半徑R,由幾何關(guān)系有:
  R=
L
2

粒子在磁場中做圓周運動,由洛倫茲力作為向心力可得:
  qvB=m
v
R
,
解得B=
mv
qR
=
2mv
qL

粒子在磁場圓周運動周期為:
 T=
2πR
v
=
πL
v
,
(2)由在磁場中運動的時間t=
3πL
8v
=
3T
8

所以粒子速度方向改變θ=135°時加上電場后做直線運動,軌跡如圖所示,
精英家教網(wǎng)

由 qE=qvB,
E=vB=
2mv2
qL
,
方向為斜向上與水平成45°,
在x軸的交點與O點距離 x=R+
2
R=(1+
2
)
L
2
,
答:(1)磁場的磁感應(yīng)強度為
2mV
qL
,粒子在磁場做圓周運動的周期為
πL
V

    (2)電場強度的大小
2mv2
qL
,方向為斜向上與水平成450 ,在x軸的交點與O點距離為
(1+
2
)L
2
練習(xí)冊系列答案
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(2011?南縣模擬)如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,一對正、負電子分別以相同速度沿與x軸成30°角從原點垂直射入磁場,則正、負電子在磁場中運動時間之比為(  )

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如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,一對正、負電子分別以相同速度沿與x軸成60°角從原點射入磁場,則正、負電子在磁場中運動時間之比為( 。

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如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,一對質(zhì)量和電荷量均相等的正、負離子(不計重力)分別以相同速度沿與x軸成30°角從原點射入磁場,則正、負離子在磁場中( 。

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(2013?山西模擬)如圖所示,在第一象限0<x<6cm的范圍內(nèi),有一方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B1=0.8T的圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),在x>6cm的范圍內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場;第三、四象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B2的大小未知.一個質(zhì)量m=8.0×10-l2kg、電荷量q=2.0×l0-6C的帶正電的粒子,以v0=4.0×l03m/s的速度從坐標原點O沿與x軸正方向成60°角射出,經(jīng)圓形勻強磁場區(qū)域后平行x軸方向到達C(6cm,4cm )點,之后從C點垂直電場方向射入勻強電場中,并從D點沿與x軸正方向成45°角進入勻強磁場B2中,最后恰好能返回到O點.不計帶電粒子的重力,求:
(1)勻強電場的電場強度E的大。
(2)勻強磁場的磁感位強度B2的大;
(3)圓形磁場區(qū)域的最小面積S0

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在第一象限存在垂直紙面向里大小為B的無限大的勻強磁場,一個質(zhì)量為m,電量為q帶正電的粒子從坐標原點O處以v進人磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場,且與x軸正方向成30.角,不計重力,則粒子在磁場中運動的時間和半徑為( 。
A、t=
2πm
3Bq
B、t=
πm
3Bq
C、R=
mv
Bq
D、R=
2mv
3Bq

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