如圖11-34所示,在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場,入射方向在xy平面內(nèi),與x軸正向的夾角為θ.若粒子射出磁場的位置與O點(diǎn)的距離為L,求該粒子的電荷量和質(zhì)量之比

圖11-34
本題主要考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡與半徑的計(jì)算.
帶正電粒子射入磁場后,由于受到洛倫茲力的作用,粒子將沿圖11-35示的軌跡運(yùn)動(dòng),從A點(diǎn)射出磁場,O、A間的距離為L,射出時(shí)速度的大小仍為v0,射出方向與x軸的夾角仍為θ.由洛倫茲力公式和牛頓定律可得式中R為圓軌道的半徑,解得

圖11-35
圓軌道的圓心位于OA的中垂線上,由幾何關(guān)系可得
聯(lián)立兩式,解得
解決該類型問題關(guān)鍵是要熟悉圓的一些對(duì)稱規(guī)律,其中包括圓與直線相交、圓與圓相交等.
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

如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿xOy平面射入第一象限內(nèi),射入時(shí)的速度方向不同,但大小均為v0.現(xiàn)在某一區(qū)域內(nèi)加一方向向外且垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,若這些電子穿過磁場后都能垂直地射到與y軸平行的熒光屏MN上,求:
(1)電子從 y軸穿過的范圍;
(2)熒光屏上光斑的長度;
(3)所加磁場范圍的最小面積。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在坐標(biāo)系xOy平面的第一象限內(nèi),有一個(gè)勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B0,方向垂直于xOy平面,且隨時(shí)間作周期性變化,如圖所示,規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向?yàn)檎。一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的正粒子,在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度v0沿x軸正方向射入,不計(jì)重力的影響,經(jīng)過一個(gè)磁場變化周期T(未確定)的時(shí)間,粒子到達(dá)第Ⅰ象限內(nèi)的某點(diǎn)P,且速度方向仍與x軸正方向平行同向。則

(1)粒子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多大?
(2)若O、P連線與x軸之間的夾角為45°,則磁場變化的周期T為多大?
(3)因P點(diǎn)的位置隨著磁場周期的變化而變化,試求P點(diǎn)的縱坐標(biāo)的最大值為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一細(xì)棒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,棒與磁場垂直,與水平方向夾角為θ.磁感線水平指向紙內(nèi),如圖11-42所示,棒上套一個(gè)可在其上滑動(dòng)的帶負(fù)電的小球C,小球質(zhì)量為m,帶電荷量為q,球與棒間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,讓小球從棒上端由靜止下滑,求:

圖11-42
(1) 小球的最大速度;
(2) 動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)具備的條件.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,在平行帶電金屬板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)子、氘核、氚核沿平行金屬板方向以相同動(dòng)能射入兩板間,其中氘核沿直線運(yùn)動(dòng)未發(fā)生偏轉(zhuǎn),質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉(zhuǎn)后射出.則(  )?

圖5
A.偏向正極板的是質(zhì)子?
B.偏向正極板的是氚核?
C.射出時(shí)動(dòng)能最大的是質(zhì)子?
D.射出時(shí)動(dòng)能最小的是氚核

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖15-5-14是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R="10" cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10-4 T的勻強(qiáng)磁場,方向平行于軸線.在圓柱桶某一直徑兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔.離子束以不同角度入射,最后有不同速度的離子束射出.現(xiàn)有一離子源發(fā)射比荷為=2×1011 C/kg的陽離子,且離子束中速度分布連續(xù).當(dāng)角θ=45°時(shí),出射離子速度v的大小是(    )

圖15-5-14
A.×106 m/sB.×106 m/s
C.×108 m/sD.×106 m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,兩根平行放置的導(dǎo)電軌道,間距為L,傾角為θ,軌道間接有電動(dòng)勢為E(內(nèi)阻不計(jì))的電源.現(xiàn)有一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab垂直放于導(dǎo)電軌道上靜止.軌道的摩擦和電阻均不計(jì).要使ab桿靜止,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為____________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在真空中勻強(qiáng)電場的方向豎直向下,勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里,三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷,其中a靜止,b向右勻速運(yùn)動(dòng),c向左勻速運(yùn)動(dòng),如圖15-4-11所示.則它們的重力Ga、Gb、Gc間的關(guān)系正確的是(    )

圖15-4-11
A.Ga最大B.Gb最大
C.Gc最大D.Gb最小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其圓周半徑為r,則表示這個(gè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)而形成的環(huán)形電流的大小為_________________.

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