如图11-2-24所示,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直纸面向里.许多质量为m、带电荷量为+q的粒子,以相同的速率v沿位
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如图11-2-24所示,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直纸面向里.许多质量为m、带电荷量为+q的粒子,以相同的速率v沿位
题型:不详
难度:
来源:
如图11-2-24所示,在一水平放置的平板
MN
的上方有匀强磁场,磁感应强度大小为
B
,磁场方向垂直纸面向里.许多质量为
m
、带电荷量为+
q
的粒子,以相同的速率
v
沿位于纸面内的各个方向,由小孔
O
射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响,图11-2-25中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中
,哪个图是正确的( )
图11-2-24
图11-2-25
答案
A
解析
粒子运动方向不确定,即向
MN
上方各个方向都有运动粒子,但它们的运动半径
相同.当粒子进入
O
点后沿
O
N方向运动时,刚好完成完整的圆周运动,其中半个圆在
O
点上方右侧;当粒子进入
O
点后竖直向上运动时,粒子左偏,刚好完成半个圆周运动,到达左侧
M
点;其他粒子的轨迹在以上两种轨迹之间,是以
O
为圆心、2
R
为半径的
圆,
M
是其最左边的点.
举一反三
如图11-2-26所示,有一磁感应强度
B
=9.1×10
-
4
T的匀强磁场,
C
、
D
为垂直于磁场的同一平面内的两点,它们之间的距离
l
="0.05" m.今有一电子在此磁场中运动,它经过
C
点时的速度
v
的方向和磁场方向垂直,且与
CD
间的夹角α=30°.问:
图11-2-26
(1)电子在
C
点时所受的洛伦兹力的方向及大小如何?
(2)若此电子在运动中后来又经过了
D
点,则它的速度
v
应是多大?
(3)电子从
C
点到
D
点所用的时间是多少?
(电子的质量
m
=9.1×10
-
31
kg,电子的电荷量
e
=1.6×10
-
19
C)
题型:不详
难度:
|
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初速度为零的离子经电势差为
U
的电场加速后,从离子枪
T
中水平射出,经过一段路程后进入水平放置的两平行金属板
MN
和
PQ
之间,离子所经空间存在一磁感应强度为
B
的匀强磁场,如图11-2-27所示(不考虑重力作用).离子的比荷
(
q
、
m
分别是离子的电荷量与质量)在什么范围内,离子才能打在金属板上?
图11-2-27
题型:不详
难度:
|
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如图8-2-15所示,一个理想边界为
PQ
、
MN
的匀强磁场区域,磁场宽度为
d
,方向垂直纸面向里.一电子从
O
点沿纸面垂直
PQ
以速度
v
0
进入磁场.若电子在磁场中运动的轨道半径为2
d
.
O
′在
MN
上,且
OO
′与
MN
垂直.下列判断正确的是( )
图8-2-15
A.电子将向右偏转
B.电子打在
MN
上的点与
O
′点的距离为
d
C.电子打在
MN
上的点与
O
′点的距离为
D.电子在磁场中运动的时间为
题型:不详
难度:
|
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如图8-2-21所示,在一矩形区域内,不加磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为
t
.若加上磁感应强度为
B
、水平向外的匀强磁场,带电粒子仍以原来的初速度入射,粒子飞出时偏离原方向60°,利用以上数据可求出下列物理量中的哪几个( )
图8-2-21
A.带电粒子的比荷
B.带电粒子在磁场中运动的周期
C.带电粒子的初速度
D.带电粒子在磁场中运动的半径
题型:不详
难度:
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自由电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场,使电子在磁场中摆动着前进,进而产生激光的一种装置.在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系
xOy
,如图8-2-25所示.方向交替变化的磁场随
x
坐标变化的图线如图8-2-26所示,每个磁场区域的宽度
,磁场的磁感应强度大小
B
=3.75×10
-4
T,规定磁场方向垂直纸面向外为正方向.现将初速度为零的电子经电压U=4.5×10
3
V的电场加速后,从坐标原点沿
x
轴正方向射入磁场.电子电荷量
e
=1.6×10
-19
C,电子质量
m
=9×10
-31
kg,不计电子的重力,不考虑电子因高速运动而产生的影响.
图8-2-25
图8-2-26
(1)电子从坐标原点进入磁场时的速度大小为多少?
(2)请在图8-2-25中画出
x
=0至
x
=4
L
区域内电子在磁场中运动的轨迹,计算电子通过图8-2-26中各磁场区域边界时位置的纵坐标并在图中标出;
(3)从
x
=0至
x
=
NL
(
N
为整数)区域内电子运动的平均速度大小为多少?
题型:不详
难度:
|
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