圓心角.帶電粒子在Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 ⑥ 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

(帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))如圖所示，兩個(gè)同心圓，半徑分別為r和2 r，在兩圓之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．圓心O處有一放射源，放出粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，假設(shè)粒子速度方向都和紙面平行．

(1)圖中箭頭表示某一粒子初速度的方向，OA與初速度方向夾角為60°，要想使該粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)第一次通過(guò)A點(diǎn)，則初速度的大小是多少？

(2)要使粒子不穿出環(huán)形區(qū)域，則粒子的初速度不能超過(guò)多少？

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某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，在和處有兩個(gè)與軸平行的水平界面和，它們把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，在三個(gè)區(qū)域內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、、，其   

大小滿足，方

向如圖甲所示．在Ⅱ區(qū)域內(nèi)的軸左右

兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場(chǎng)、(圖中

未畫(huà)出)，忽略所有電、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)．

是以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心對(duì)稱的正方

形，其邊長(zhǎng)．現(xiàn)在界面上的

A處沿軸正方向發(fā)射一比荷的帶正電荷的粒子(重力不計(jì))，粒子恰能沿圖中實(shí)線途經(jīng)B、C、，D三點(diǎn)后回到A點(diǎn)并做周期性運(yùn)動(dòng)，軌跡構(gòu)成一個(gè)“0”字．已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時(shí)均做直線運(yùn)動(dòng)．

    (1)求、的大小和方向．

    (2)去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其他條件不變，仍在A處以相同的速度發(fā)射相同的粒子，請(qǐng)?jiān)冖蚝廷髤^(qū)城內(nèi)重新設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡成為上下對(duì)稱的“8”字，且粒子運(yùn)動(dòng)的周期跟甲圖中相同．請(qǐng)通過(guò)必要的計(jì)算和分析，求出你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”的大小、方向和區(qū)域，并在乙圖中描繪出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”．(上面半圓軌跡已在圖中畫(huà)出)

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某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，在和處有兩個(gè)與軸平行的水平界面和，它們把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，在三個(gè)區(qū)域內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、、，其   

大小滿足，方
向如圖甲所示．在Ⅱ區(qū)域內(nèi)的軸左右
兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場(chǎng)、(圖中
未畫(huà)出)，忽略所有電、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)．
是以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心對(duì)稱的正方
形，其邊長(zhǎng)．現(xiàn)在界面上的
A處沿軸正方向發(fā)射一比荷的帶正電荷的粒子(重力不計(jì))，粒子恰能沿圖中實(shí)線途經(jīng)B、C、，D三點(diǎn)后回到A點(diǎn)并做周期性運(yùn)動(dòng)，軌跡構(gòu)成一個(gè)“0”字．已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時(shí)均做直線運(yùn)動(dòng)．
(1)求、的大小和方向．
(2)去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其他條件不變，仍在A處以相同的速度發(fā)射相同的粒子，請(qǐng)?jiān)冖蚝廷髤^(qū)城內(nèi)重新設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡成為上下對(duì)稱的“8”字，且粒子運(yùn)動(dòng)的周期跟甲圖中相同．請(qǐng)通過(guò)必要的計(jì)算和分析，求出你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”的大小、方向和區(qū)域，并在乙圖中描繪出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”．(上面半圓軌跡已在圖中畫(huà)出)

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精英家教網(wǎng)利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)可以控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，有一個(gè)半徑為r的圓形區(qū)域，其圓心坐標(biāo)為 （r，0）．在這個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在直線y=r的上方足夠大的區(qū)域內(nèi)，存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E．一質(zhì)子從O點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)質(zhì)子的重力．求：
（1）質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小υ；
（2）質(zhì)子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間t．

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利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)可以控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，有一個(gè)半徑為r的圓形區(qū)域，其圓心坐標(biāo)為 （r，0）．在這個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在直線y=r的上方足夠大的區(qū)域內(nèi)，存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E．一質(zhì)子從O點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)質(zhì)子的重力．求：
（1）質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小υ；
（2）質(zhì)子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間t．

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