如图所示,很长的平行边界面M、N、P间距分别为,其间分别有磁感强度为B1与的匀强磁场区I和II,磁场方向均垂直纸面向里。已知≠,一个带正电的粒子电量为q,质量为

如图所示,很长的平行边界面M、N、P间距分别为,其间分别有磁感强度为B1与的匀强磁场区I和II,磁场方向均垂直纸面向里。已知≠,一个带正电的粒子电量为q,质量为

题型:不详难度:来源:
如图所示,很长的平行边界面M、N、P间距分别为,其间分别有磁感强度为B1与的匀强磁场区I和II,磁场方向均垂直纸面向里。已知,一个带正电的粒子电量为q,质量为m,以大小为vo的速度垂直边界面M与磁场方向射入MN间磁场区,试讨论粒子速度vo应满足什么条件,才可通过这两个磁场区,并从边界面P射出?(不计粒子重力)

答案
  
解析

带电粒子垂直进入磁场后,受洛仑兹力,做匀速圆周运动,

若要粒子刚好从磁场II的右侧射出,则粒子应刚好与磁场边界平行地到达磁场边缘,如图所示,设
粒子进入磁场I后,以为圆心做匀速圆周运动,在Q点进入磁场II,以为圆心继续做匀速圆周运动

联立(1)、(2)、(3)、(4),可得:

举一反三
如图所示,一块长为b,宽为a,厚为h=0.1mm的铜片,放在B=1.5T的匀强磁场中,磁场方向与铜片表面垂直.若铜片中通有自左向右的I=2A的电流时,铜片前后两侧面会形成一个电势差.金属导线中电流I与自由电子定向移动速度v、导线横截面积S间存在关系I=neSv,式中n为单位体积内的自由电子个数,若每个金属导体中每个原子仅提供一个自由电子(即自由电子数与金属内所含原子数相同),试求:

(1)铜片前后侧面哪一面电势高?电势差为多少?
(2)在磁场和电流不变的条件下,如何改变金属片尺寸,可以增大该电势差?
(铜的密度近似为9.0×,铜的原子量近似为60,阿伏伽德罗常数为6.0×,电子电量为1.6×C)
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长方形导体如图放置,在垂直x轴的两面加电压U,电流为I且沿x轴正方向流动.如沿Z轴正方向加一个磁感强度为B的匀强磁场,则在垂直于y轴的两个侧面上得到电压为U".试求导体中单位体积内的自由电子数n.

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如图所示,PQ为一块长为L,水平放置的绝缘平板,整个空间存在着由右向左的匀强电场,板的右半部分还存在着垂直纸面向里的有界匀强磁场。一质量为m带电量为q的物体,从板左端P由静止开始做匀加速运动,进入磁场后作匀速运动.离开磁场后又做匀减速速运动,最后停在C点。已,物体与绝缘板间摩擦因数为.
求:(1)物体带何种电?
(2)物体与板碰撞前后的速度各是多大?
(3)电场强度E及磁感强度B多大?
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横截面是矩形,abcd的金属导体,放在匀强磁场中,通过电流I时,测得ab边比cd边电势高,如图所示。若导体中单位长度的电子数为n,电子电量为e,ab边长为,bc边长为。要使ab边比cd边电势高U,所加磁场的磁感强度的最小值是多少?磁场的方向是怎样的?

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如图所示,在一个倾角为θ的斜面上,有一个带负电的小物体P,空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,带电物体与斜面间的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿图中所示的哪个方向运动,有可能保持匀速直线的状态不变?

A.v1方向
B.v2方向
C.v3方向
D.v4方向
 
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