如图所示,在两平行边界、的狭长区域内,分布有磁感应强度为而方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域宽度为。一带正电的粒子,质量为,带电量为,以速率从左边界的O处斜向

如图所示,在两平行边界、的狭长区域内,分布有磁感应强度为而方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域宽度为。一带正电的粒子,质量为,带电量为,以速率从左边界的O处斜向

题型:不详难度:来源:
如图所示,在两平行边界的狭长区域内,分布有磁感应强度为而方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域宽度为。一带正电的粒子,质量为,带电量为,以速率从左边界的O处斜向上射入磁场,粒子刚好从另一边界垂直射出,求:

(1)请画出带电粒子在磁场中运动的运动轨迹
(2)带电粒子在磁场中的轨道半径r为多大?
(3)带电粒子在磁场中的运动时间t是多少?(此小题结果保留三位有效数字)
答案
(1)图见解析 (2)  (3)
解析

试题分析:(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示

(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:


代入数据解得:
(3)由几何关系得:
,代入数据解得:
即   
故带电粒子在磁场中的运动时间为:


代入数据解得:t
点评:中等难度。在研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律时,着重把握“一找圆心,二找半径,三找周期或时间”的规。
举一反三
匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t,若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的  (    )
A.轨迹为Pb,至屏幕的时间将小于t
B.轨迹为Pc,至屏幕的时间将大于t
C.轨迹为Pb,至屏幕的时间将等于t
D.轨迹为Pa,至屏幕的时间将大于t

题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,匀强磁场中有一个带电量为q的离子自a点沿箭头方向运动.当它运动到b点时,突然吸收了附近的若干个电子 (电子质量不计) 其速度大小不变, 接着沿另一圆轨道运动到与ab在一条直线上的c点.已知,电子电量为e,.由此可知,离子吸收的电子个数为  (   )
A.B.C.D.

题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0O点射入磁场,入射方向在xoy平面内,与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l,求该粒子的电量和质量之比q/m及带点粒子在磁场中的运动时间
题型:不详难度:| 查看答案
如下图a所示的平面坐标系,在整个区域内充满了匀强磁场,磁场方向垂直坐标平面,磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示,开始时刻,磁场方向垂直纸面向内,时刻,有一带正电的粒子(不计重力)从坐标原点O沿轴正向进入磁场,初速度为,已知正粒子的荷质比为,其他有关数据见图中标示。试求:
(1)时刻,粒子的坐标;
(2)粒子从开始时刻起经多长时间到达轴;
(3)粒子是否还可以返回原点?如果可以,则经多长时间返回原点?
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,质量为m,电量为q的两个质子分别以大小相等,方向与竖直都成角(且)的初速度从平板MN上的小孔O射入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,MN以上的磁场空间足够大,整个装置放在真空中,且不计粒子重力,求:
⑴ 这两个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是多少?
⑵ 这两个质子在磁场中运动的时间之比。
题型:不详难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.